無風不起浪

　　“無風不起浪”，這是我國的一句俗語，這句話明確地說明了海洋中風浪生成的外部原因。通常把在風的直接作用下，海面產生的波動叫做風浪。既然風浪是由風的作用產生的，那么風是如何產生浪的呢?風浪生成后，又是怎樣成長和衰減的呢?這是一個很復雜的過程，到現在為止，人們對這種物理過程了解得還很不夠。

　　先來說風是如何產生浪的。這個問題看似簡單，卻是海浪研究中最基本、也是最困難的。這里實際上有兩個方面的問題：一個是風的能量怎樣傳遞給水面，并且生成最初的風浪；另一個是進入風浪里的能量在波浪運動中如何重新進行分配。

　　目前，關于風浪生成主要有兩種解釋。一種解釋認為，由于風的壓力分布不一致，使得局部水面受壓而產生波動。風浪一旦產生，風力便可以直接發生作用，浪就會繼續增長。另一種解釋根據流體力學的觀點，認為兩種相互接觸的流體發生相對運動的時候，流體的接觸面就變得不穩定，必須形成一定的波面才能維持平衡。當水面上稍微出現一些凹凸時，在凹凸面上各點氣流的速度便不相同，凸處的風速增大，壓力減小，造成這里有上升的趨勢；而在凹處卻相反，風速減小，壓力加大，造成下降的趨勢。這樣一來，就加大了水面的不平，而水的表面張力和重力又有使水面恢復原狀的趨勢，這就形成了風浪運動。風很弱時，海面保持平靜，當風速達到一定速度時，海面就開始出現毛細波。毛細波的波長很短，波高很小，可以把這種波看成是海面上的皺紋，它只存在于海面的很薄一層水面上。風再繼續吹刮，促使毛細波的波長和波高增大，變成重力波。風的能量借助于氣流和海面的摩擦作用，可以直接施加在波浪的迎風坡上。當風速大于波速時，波浪始終受到風的壓力作用，風的能量不斷地輸入水體，使風浪的波高和波長不斷增大。尤其在風速為波速的3-4倍時，波浪吸收的能量最強，波高和波長增長得最快，逐漸形成較大的風浪。隨著風浪的增大，波的速度也相應增大。直到波速等于風速時，波浪就不再從風那里接受能量，風浪停止發展，這時候的浪也就是在這種風速下的最大浪了。

　　當風向改變，或是風停止以后，由于慣性的作用，風浪仍然沿著原來的方向傳播，這時，由于空氣的阻力等原因，波浪的表面變得很光滑，叫做涌浪。涌浪在傳播過程中，不僅得不到能量，反而因為空氣的阻力而消耗能量，在傳到淺水地區時，海底的摩擦也消耗能量。能量消耗的結果，使海浪的波高比原來的波高要小，周期和波長卻愈來愈長。涌浪的出現，預示著海浪已進入消衰階段。

　　總而言之，風浪的生成、發展和消衰，取決于能量的攝取和消耗之間的關系。當能量的收入大于支出時，風浪就成長和發展；反之，風浪就趨于衰減和消失。

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