海浪预报知识讲座——第七讲 海浪的地理分布与季节变化(Ⅲ)
第七章 海浪
第七章海浪第五节海浪的统计特性与海浪谱理论波动可以解释自然界中比较简单的理想规则波动，实际海洋中的海浪并不那样具有规律性，而是具有很大的随机性，海浪可视为一个随机过程。
海浪可视为无数随机正弦波动的叠加，且位相也是随机的。
各正弦波有各自的振幅和频率，其关系未被讨论。
实际观测表明，频率很小和很大的海浪波高都不大，波高显著部分的频率则介于某个范围内。
1、随机海浪过程的平稳性和各态历经性某随机过程的数学期望为常值，协方差只是与时间间隔有关，即：则该随机过程为平稳随机过程。
平稳随机过程的特点：过程的统计特征不随时间变化。
如果当时，该平稳过程具有各态历经性。
平稳随机过程各态历经性的特点：一个样本（一次现实）可代替总体。
实际海浪可视为无数正弦波动的叠加。
在较短的时间内，海浪过程为准平稳过程，同时具有各态历经性。
2、波剖面的分布对于随机变量X，最常见的一种概率分布为正态分布实际海浪可视为具有各态历经性的平稳随机过程；同时将海浪视为无数位相不同振幅不等的正弦波的叠加。
固定点处波面高度可写成：每个随机波面的期望值和方差为：合成波面的期望值和方差为：由于简单波动的振幅无限小，各组成正弦波动相互独立，且数目极大，则根据李亚普诺夫定理，波面的概率分布为正态分布。
经实测资料验证，波剖面服从正态分布，可近似认为实际海浪是由无数随机的正弦波动叠加而成。
海浪的内部结构海区测得的波面高度的概率分布（Kinsman，1965）实验测得的波面高度的概率分布（Jacobson和Colonell，1972）3、波高的分布从外观上直接描述波面，固定点的波剖面可写成：和为实随机函数，分别代表波的包络线和位相函数。
振幅a的概率分布为：波高H=2a，平均波高，均方根波高波高的概率分布遵从瑞利分布。
4、各种波高之间的关系海浪波高是随机出现的，其统计性质可由概率分布描述。
实际应用中，常根据使用的目的，采用具有某种代表意义的特征波高（平均波高、均方根波高、最大波高等）。
海浪的知识点总结
海浪的知识点总结一、海浪的形成原因1. 风力：风力是形成海浪的主要因素之一。
当风力对海面作用时，海水会跟随风的方向产生运动，并将能量传递给海浪，从而形成波浪。
2. 地球引力：地球引力也是形成海浪的重要因素之一。
地球引力使得海水受到重力的影响向地球中心移动，同时给海水产生了摩擦力，也促使了海浪的形成。
3. 地球自转：地球的自转也会对海浪的形成产生一定的影响。
地球的自转会导致地球表面产生惯性力，使得海水在受到风力的作用后形成了波浪。
4. 海底地形：海底地形也会对海浪的形成产生一定的影响。
当海水流经海底地形不同的地方时，也会使得海浪的形成具有一定的不规则性。
二、海浪的分类根据海浪的形成原因、波长、波高等不同特点，可以将海浪分为多种不同的类型：1. 风浪：风浪是最常见的一种海浪类型。
它是由风力作用于海面形成的波浪，波长较短，波高较小，多为浅水波。
2. 风暴浪：风暴浪是一种由强风或风暴天气条件下形成的大幅高的海浪，具有破坏性。
3. 水深波：水深波是指在足够深的海域中形成的波浪，波长长，波高大，具有较长的传播距离。
4. 潮汐波：潮汐波是由潮汐作用在海水中形成的波浪，其周期与潮汐周期一致，通常波长较长，波高较小。
5. 暂态波：暂态波是在发生地震、海啸等大规模自然灾害时形成的大幅高的波浪，具有极大的破坏力。
三、海浪的特点1. 传播性：海浪是一种可以在海洋中传播的波浪。
它可以沿着海洋表面传播，其传播速度受海水深度、波长等因素的影响。
2. 能量传递性：海浪是能量的传递者。
风力向海水传递能量，海水再向海浪传递能量，从而形成海浪。
3. 变化性：海浪的形态、高度、速度等都会随着风力、地形、季节、潮汐等因素的不同而发生变化。
4. 周期性：海浪具有一定的周期性。
根据海浪的期周期，可以将其分为短波、长波等不同类型。
5. 破坏性：一些大幅高的海浪，如风暴浪、暂态波等，具有较大的破坏力，可以对沿海地区和海上交通产生一定的影响。
四、海浪的影响海浪作为海洋中常见的自然现象，其产生的波浪会对海洋生物、海岸线、航海、渔业等产生一定的影响：1. 对海洋生物的影响：海浪对海洋生物的生存和繁殖具有一定的影响。
地理波浪知识点总结图
地理波浪知识点总结图波浪是一种自然现象，是海洋中的一种波动现象。
波浪是海水表面上的周期性变化，它的形成是由于海水受到风力的刺激而产生的。
波浪在海洋中不断地生成和传播，形成了复杂的波浪系统，对海洋风暴、沿海工程和航海活动都有着重要的影响。
波浪的形成和传播1. 波浪的形成波浪是海水表面上的周期性运动，它的形成与风力有关。
当风力作用于海水表面时，会引起海水的扰动，形成波浪。
波浪的形成受到风力的大小、方向和持续时间的影响。
当风力较大、方向持续一段时间时，会形成高而陡的波浪；当风力较小或者方向不一致时，波浪则会表现出较为平缓的特点。
2. 波浪的传播波浪在海洋中的传播受到多种因素的影响，如风力、海水密度、地形等。
当波浪传播至浅水区时，会发生折射和衍射现象，使得波浪的传播方向和速度发生变化。
此外，海底地形也会对波浪的传播产生影响，如岛屿、沙洲等地形都会使波浪的传播方向和高度发生变化。
波浪的特征1. 高度波浪的高度是指波峰和波谷之间的垂直距离，通常以米为单位。
波浪的高度受到风力的影响，一般来说，风力越大，波浪的高度也越大。
2. 周期波浪的周期是指波峰或波谷通过一个点所需的时间，通常以秒为单位。
波浪的周期受到风力、海水深度和地形的影响，一般来说，波浪周期较短的波浪速度较快，波浪周期较长的波浪速度较慢。
3. 速度波浪的速度是指波峰或波谷通过一点的速度，通常以米/秒为单位。
波浪的速度受到波高、周期和海水深度的影响，一般来说，波高较大、周期较短的波浪速度较快，波高较小、周期较长的波浪速度较慢。
波浪的影响1. 对海洋生物的影响波浪对海洋生物有着重要的影响。
适度的波浪可以使海水中的氧气和二氧化碳得到均匀的分布，有利于海洋生物的呼吸和新陈代谢。
但是，过大的波浪会影响海洋生物的生存和繁衍，甚至对珊瑚礁等海洋生态系统造成破坏。
2. 对航海活动的影响波浪对航海活动有着直接的影响。
大型的波浪会对船只产生影响，甚至造成船只的翻覆。
因此，在航海活动中需要对波浪的高度、周期和速度进行分析和预测，以确保航海的安全。
海浪行进波形运动变化特征
海浪行进波形运动变化特征海浪是大自然中的一个美丽而又神秘的存在，它们的波形运动变化特征吸引着无数人的目光。
海浪的形成是由于风力对海面的作用，当风力足够强大时，就会激起海浪。
海浪的传播受到很多因素的影响，如风力的强弱、风向、海水深度等，这些因素都会对海浪的波形运动造成影响。
海浪的波形运动是非常有规律的，一般来说，海浪的波峰和波谷是交替出现的，波峰是海浪的最高点，波谷则是最低点。
当海浪传播时，波峰和波谷的高度会不断变化，这种变化又叫做海浪的周期性变化。
海浪的周期性变化是由于海浪的能量在海面上传播引起的，当海浪的能量逐渐减弱时，波峰和波谷的高度也会逐渐减小，最终海浪会消失在海面上。
除了周期性变化外，海浪的波形运动还受到地形的影响。
当海浪遇到陆地或者岛屿时，会发生反射和折射现象，这时海浪的波形运动会发生改变。
有时候，海浪会形成一个个壮观的浪花，这些浪花是海浪波形运动的一种表现。
在海浪的波形运动中，浪花是一种非常美丽的存在，它们在海面上闪烁着光芒，给人一种奇幻的感觉。
海浪的波形运动还受到潮汐的影响。
潮汐是由于地球和月球、太阳之间的引力作用而产生的，它会引起海水的周期性变化，这种变化也会影响海浪的波形运动。
在潮汐的作用下，海浪的波峰和波谷的高度会有所变化，有时候海浪会变得更加汹涌，有时候则会变得更加平静，这种变化给人一种多变的感觉。
总的来说，海浪的波形运动是非常丰富多彩的，它受到很多因素的影响，包括风力、地形、潮汐等。
海浪的波形运动变化特征是非常独特的，它让人感受到大自然的神奇和美丽。
在海浪的世界里，人类可以感受到无穷的力量和无限的魅力，这种感受让人感到无比惊奇和兴奋。
希望我们能够珍惜大自然赋予我们的一切，保护好我们的地球，让海浪的波形运动永远存在下去，让人类永远能够感受到大自然的美丽和神秘。
中国近海区域海洋学第七章 海浪
最大波高的 季节变化
第二节 中国近海海浪的波候特征
第三节 几种天气系统影响下的海浪分布
冷高压型 NE-SW走向的寒潮冷锋 波高分布：北小南大 最大波高在锋面过后1~4h 特征波高：渤黄海2~4m；
东海5~8m 南海北部4~6m 南海中部3m 特征波向：渤海NE,NW 黄海N,NE 东海南海NE
台风型
秋
N,NW N,NE NE
浪向
第二节 中国近海海浪的波候特征
风浪：
分为冬季型，夏季型，春季型。秋季接近冬季型。
冬季型顺时针；夏季型逆时针；春季比较分散凌 乱。
夏季型到冬季型转化快 涌浪：
冬季风出现带有 爆发性，夏季风
逐步推进
分为冬季型，夏季型，春季型。秋季接近冬季型。
浪向分布基本与风浪相同
渤海、黄海北部规律性差
第三节 几种天气系统影响下的海浪分布
气旋型风场，风速右半圆>左半圆 最大波高：右后位距中心20~50 n mile 最小波高：左前位
外围海域：广阔的涌浪区，远离中心方向， 波高减小，周期增大，先行涌，右前方最强
台风区内：混合浪，除风场外，还与台风移 动方式、移动速度、路径（转向）有关
台风中心：风小浪大
害性海浪的成因和分布特征
第一节 概论
Space and time scales of physical oceanographic processes.
什么是海浪？
第一节 概论
海洋波动：在各种外力作用下，水质点离开其平 衡位置做周期性运动，从而导致波形传播的现象
海浪：一般指由风产生的海洋波动
第一节 概论
气旋型
第三节 几种天气系统影响下的海浪分布
四季皆有，春季和初夏最多
海浪
三、波浪的分类 4
根据波形传播性质分为： 前进波 Progressive wave：波形不断向前传播。 驻波 Standing wave：波形不向前传播,只是波峰和 波谷在固定位置不断地升降交替着的波形。
按受力情况分为： 自由波 Free wave：波形形成后不再受力,自由移动。 强迫波 Forced wave：波形形成后仍有力持续作用。
深水波的生活史－风区外
波浪弥散 ：根据波速C，原本叠
在风区外的深水区－不产生新 的波浪；波浪个体的性质不发
加在一起的波浪分散开来。C随 L及T的增大而增大；
生变化。
导致结果：规则涌浪(具有规则 上、下、前后运动的海浪)
Deep-water wave transformations
浅水波的生活史 (1)
历的时间。 波形传播的速度 c = L/T。
二、波浪要素 2
振幅：波高的一半， 为水质点离开平衡位置的向上的最 大垂直位移。a = H/2。
波陡：波高与波长之比。δ= H/L 波向线：与波峰垂直,指向波浪传播方向的线。 波峰线：与波向线正交，并通过波峰的线。
三、波浪的分类 1
波浪射线Wave rays (wave orthogonal) – 指示 波浪能对海岸线的作用。
浅水波的生活史 (4)
3. 波浪的破碎/消亡 – 波峰相 对波谷运动更快 (摩擦延迟) → 波浪破碎
波陡度 Wave steepness
(WS) = H/L 水深D减小：波高H增加， 波长L减小 → WS增加.
速C减小 波浪前端的C < 波浪后端的C 波浪翻卷; 波长L减小 + 波高H增加 波面变形，破碎。
Shallow-water in profile
高中地理常识积累：海浪
高中地理常识积累：海浪在我们高中的地理学习中，我们所涉及的面非常广，但我们在学习和复习的时候，可以将各部分知识进行联系，这样地理知识就不会显得那幺杂乱无章。
下面，小编为大家搜集整理了《高中地理常识积累：海浪》，我们一起从这部分知识点开始进行思考。
海浪的形成和水质点的振动是分不开的，海洋中水质点作周期性振动并在水内传播，就形成了海浪。
那幺海浪中水质点是怎样振动的呢?实际观测表明，在水深大于波长的情况下，局部海域受到外力的扰动，会使水质点脱离静止时的位置，但在重力或表面张力作用下，水质点又力图恢复到平衡位置，从而引起水质点振动。
这种振动是以各水质点的平衡位置为中心作近似匀速圆周运动的。
沿波向，相邻水质点的运动半径和角速度都相同，只是后一个水质点比前一个启动要慢一段时间。
这样，在同一时刻，水质点位于不同的位相上，这些水质点的连线就构成一定的波形，经过某一时刻后，每个水质点都在自己的轨道上移动相等的一段距离。
把这些不同位相的水质点再连接起来，仍保持一定波形。
由此可以看出，波浪只是波形在传播，而水质点只以平衡位置为中心作匀速的圆周运动。
水质点振动一周的时间是波浪的周期，即两相邻的波峰(或波谷)经过同一点所需要的时间。
引起海浪的因素有很多，这些因素都有一个共同点，那就是它们都属于外力范畴。
例如，由日、月引潮力引起的波动称为潮波，由风引起的波浪称为风浪，由水下地震引起的波浪称为地震波浪等。
海浪中以风浪为最常见。
有风浪、涌浪和海洋近岸波三种类型。
通常波长为几十厘米至几百米，周期为5-25秒，波高几厘米至20多米，特殊情况下波高可超过30米。
风浪指风直接推动的海浪，会同时出现许多高低长短不等的波浪，波面较陡，波峰附近常有浪花或大片泡沫。
涌浪。
第七章海浪——精选推荐
第七章海浪第七章海浪第五节海浪的统计特性与海浪谱理论波动可以解释⾃然界中⽐较简单的理想规则波动，实际海洋中的海浪并不那样具有规律性，⽽是具有很⼤的随机性，海浪可视为⼀个随机过程。
海浪可视为⽆数随机正弦波动的叠加，且位相也是随机的。
各正弦波有各⾃的振幅和频率，其关系未被讨论。
实际观测表明，频率很⼩和很⼤的海浪波⾼都不⼤，波⾼显著部分的频率则介于某个范围内。
1、随机海浪过程的平稳性和各态历经性某随机过程的数学期望为常值，协⽅差只是与时间间隔有关，即：则该随机过程为平稳随机过程。
平稳随机过程的特点：过程的统计特征不随时间变化。
如果当时，该平稳过程具有各态历经性。
平稳随机过程各态历经性的特点：⼀个样本（⼀次现实）可代替总体。
实际海浪可视为⽆数正弦波动的叠加。
在较短的时间内，海浪过程为准平稳过程，同时具有各态历经性。
2、波剖⾯的分布对于随机变量X，最常见的⼀种概率分布为正态分布实际海浪可视为具有各态历经性的平稳随机过程；同时将海浪视为⽆数位相不同振幅不等的正弦波的叠加。
固定点处波⾯⾼度可写成：每个随机波⾯的期望值和⽅差为：合成波⾯的期望值和⽅差为：由于简单波动的振幅⽆限⼩，各组成正弦波动相互独⽴，且数⽬极⼤，则根据李亚普诺夫定理，波⾯的概率分布为正态分布。
经实测资料验证，波剖⾯服从正态分布，可近似认为实际海浪是由⽆数随机的正弦波动叠加⽽成。
海浪的内部结构海区测得的波⾯⾼度的概率分布（Kinsman ，1965）实验测得的波⾯⾼度的概率分布（Jacobson 和Colonell ，1972）3、波⾼的分布从外观上直接描述波⾯，固定点的波剖⾯可写成：和为实随机函数，分别代表波的包络线和位相函数。
振幅a 的概率分布为：波⾼H=2a ，平均波⾼，均⽅根波⾼波⾼的概率分布遵从瑞利分布。
4、各种波⾼之间的关系海浪波⾼是随机出现的，其统计性质可由概率分布描述。
实际应⽤中，常根据使⽤的⽬的，采⽤具有某种代表意义的特征波⾼（平均波⾼、均⽅根波⾼、最⼤波⾼等）。
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灾 害 性 海 浪 可 以按 照 产 生 它 们 的 大 气 扰 动 系 统 加 以分 类 ［， 一 般 可 将 灾 害 性 海 浪 ３ １ 分 为 由 热 带 气 旋 （ 括 热 带 低 压 、 台风 和 强 台 风 ） 包 、温 带 气 旋 和 寒 潮 大 风 造 成 的 三 大 类 ， 下面分 别简 称 为台风浪 、气 旋浪和寒 潮浪 。 ２１ 灾 害 性 海 浪 的 空 间分 布 ． 表 １ 根 据 １６，１９ 是 ９ ６，９ ０年 海 浪 资料 统 计 求 得 的 中 国近 海 和 邻 近 海 域 波 高 大 于 等 于 ６ － － ｍ 的 海 浪 的海 域 分 布 结 果 。 渤 海 是 个 面 积 不 大 的 浅 水 内海 （ 均 水 深 ２ ｍ） 平 ６ ，因 风 区 小 ， 灾 害 性 海 浪 的频 率 也 小 ， 平 均 每 年 仅 ０９次 （ ２ ． 在 ５年 中 ，寒 潮 浪 ９次 ，气 旋 浪 １ ２次 ， 台风 浪 ２次 ） 至 于 渤 。 海 海 峡 ，因 水 较 深 ，且 当 吹 偏 东 风 或 偏 西 风 时 ，有 足 够 长 的 风 区 ，加 上 狭 管 效 应 ，风 浪 易 于 成 长 ， 曾 出现 过 １ ．ｍ 的最 大 波 高 。 ３６
中 国近 海 及 邻 近 海 域 灾 害 性 海 浪 时 空 分 布
通 常 灾 害 性 海 浪 是 指 海 上 波 高 大 于 等 于 ６ 的海 浪 ， 因 为 波 高 大 于 等 于 ６ 的海 浪 ｍ ｍ
对航 行在世 界 大洋 的大 多数 船舶 已构成威 胁 ， 它能掀翻 船舶 、 摧毁海 上工 程和海 岸 工程 ， 给航 海 、海 上 施 工 、海 上军 事活动 、渔 业捕捞 等 带来 灾害 。 由国家科委 组 织 的农业 部 、 水 利 部 、 林 业 部 、地 矿 部 、 地 震 局 、 国 家 气 象 局 、 国 家 海 洋 局 ， 于 ｌ９ ９ ０～ １９ ９ ２年 重 大 科 技项 目 “ 国重 大 自然 灾害及 对 策” 海洋 自然灾 害 研 究组 ［２ 采 用 １６ 中 １］ － ９ ６～ １９ 年 ９０ （５ ） 高大 于等 于６ 的海浪 资料进行 统计 分析 。 ２ａ 波 ｍ 求得 灾 害性海浪 分布和 年 际变化 、月 际 变 化 ，为 沿 海 开 发 和 利 用 海 洋 服 务 ，同 时 为 中 国 近 海 及 邻 近 海 域 的 区 域 海 洋 学 研 究 提
作 者 简 介 ： 许 富 详 （ ９ １） １５一 ，男 ，海 洋 环 境 预 报 巾心 水 文 一 室 副 主 任 、 研 究 员 ，长 期 从 事 海 浪 预 报 及 研 究 ， 先
后在 《 洋学报》 《 海 、 海洋 通报》 海洋 预报 》 等刊物上发 表 了 ３ 、《 Ｏ多篇论 文。
ｌ ２ ４ ５ ４ ６ ｌ ｌ
总次数
年均 次数
海 区 ＼＼
渤 黄 东 海 海 海
２ ３ １８ ４ ２４ ４ ｌ３ ５ ３３ ５ ２５ ７
０９ ．２ ５９ ．２ ９７ ．６ ６１ ．２ １ ．０ ４ １ ｌ．Ｏ １ ０
供素 材 。
１ 资 料 来 源 和 资 料 统 计 分 析 方 法
１１ 资 料 来 源 ．
资 料 主 要 来 源 于 船 舶 报 资 料 、海 洋 站 资料 和 浮 标 观 测 资 料 ，船 舶 报 资 料 主 要 依 靠 航 行 中各 类 船 舶 的 志 愿 观 测 ，其 中海 浪 资 料 ， 从 ５ ０年 代 起 至 今 一 直 是 构 成 海 浪 实 况 图 的
表 １ ９ ６～１ ９ １ ６ ９ ０年 中国海及邻近海域 Ｈ＿ ｍ 灾害性海浪统计表 ＞ ６
＼
型
台风浪 （ 次数）
２ ２ ２ １４ ０ ６ ８ ｌ９ ８ ｌ５ ７
寒 潮浪 （ 次数）
９ ８ ｌ ９ ４ ７ ４ ｌ４ ６ １０ ０
气旋 浪 （ 数） 次
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第 １ ９卷 第 ４期
２ ０ ２ 年 ０
海
洋
预
报
ＶＯ１ ９， Ｏ． ．１ Ｎ ４
Ｎ Ｏ ． ２ ０ ２ Ｖ ０
１ １月
Ｍ Ａ ＲＩ Ｅ ＦＯ ＲＥＣＡ ＳＴＳ Ｎ
第 七 讲 海 浪 的地 理 分 布 与季 节 变 化 （ Ｉ Ｉ） Ｉ
主 要 资料 ，海 洋 站资料 是指我 国 ３ ８个海 洋站上 的海 浪观测 资料 ，浮标 资料 是指我 国 ８ ０
年 代 中 期 开 始 使 用 浮 标 测 量 的海 浪 资料 。 １ 资 料 统 计 分 析 方 法 ． ２ 资 料 统 计 方 法 主 要 依 据 国 家 海 洋 环 境 预 报 中 心 绘 制 的 西 北 太 平 洋 海 浪 实 况 图 （９ ６ ９ ０年 每 天 ３幅 ，共 计 ２ ａ ３ ５ ／ｘ １６ ～１９ ５ ｘ ６ ｄａ ３幅／＝ ７ ７ ｄ ２ ３ ５幅 ） ，分 别 以 渤 海 、黄 海 、 东 海 、 台湾 海 峡 、南 海 和 台湾 省 以 东 洋 面 及 巴士 海 峡 ６个 海 区 为 海 域 单 位 ， 并 按 台 风 浪 、气 旋
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７ ８
海
洋
预
报
浪 和 寒 潮 浪 ３种 类 型 进 行 统 计 ， 只 要 波 高 Ｈ＞ ｍ 的海 浪 覆 盖 某 个 海 域 的 全 部 或 部 分 范 ￣６ 围 ，就 认 为 该 海 域 出现 一 次 灾 害 性 海 浪 过 程 ：每 次 过 程 在 海 上 存 在 时 间 极 不 相 同 ，少 则 １２ ，多 则 １ｄ 之 久 。每 次 过 程 所 跨 越 的海 域 个 数 也 不 同 ，有 的 过 程 只 跨 １ 海 域 ，有 －ｄ ０ 个 的 过 程 则 跨 ２ ４个 海 域 。 ￣