波２
1.風浪の発達
風波の発達条件は下記３つがある。
１）（ほぼ一様な）風速が強い。
２）風が吹きつける時間（吹続時間）が長い。
３）風が吹き続ける海面距離（吹走距離）が長い。
- 上記３条件が全て揃っても風浪の発達はある程度で止まり無限に発達する
事はない。波は発達を続けると波形勾配が高まり不安定となり、やがて波の
峰が崩れはじめる。この状態の波高を限界波高という。 限界波高は風速の
強さで決まる。
- それでは、ある風速に対する限界波高を求めるには吹続時間、吹走距離が
長けりゃいいってものでもない。これらも風速の強さにより決まり、それぞれ
最小吹続時間、最小吹走距離という値が決まっている。
※P.N.J法 - ある風速に対して限界波高に達する最小吹続時間、最小吹走距
離を求める。
※SMB法 - 風速、吹走距離、吹続時間を与えてその結果発生する有義波を
求める。
※SM法 - 波源の波高、周期、減衰距離を与えて到着するうねりの周期、波
高、到達時間を求める。
これらの方法は表、グラフ化されていて値を与えると求める事ができる。
波の高さ、到達時刻を計算して行動するのもおもしろいのではないだろうか？
表、グラフに興味のある方は気象ＦＡＸの利用法((財)日本気象協会)等を御参
考。
２.うねりの減衰
うねりの伝播には角分散と分散がある。
| 角分散 |
- 波源からうねりが伝播する時、他方行に拡がって行くが、これが角分散である。
- 最も多くのエネルギーが伝播する方向は風向と同じ方向で、風向に対し９０°
横になるとほぼ無視できる。
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| 分散 |
- 長周期の波ほど早く進むので次第に前後に伸びると共に、短周期の波ほど早く
消え去り、長周期の波ほど後まで残る現象が起こる。これを分散という。
- 周期の長いうねりほど進行が速く、波長が長大になる。
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３.波の合成
波向の異なる複数の波が一点に会合すると、合成波形を形成する。
会合点を通り抜けるとそれぞれの波はほぼ元の形を保ち方向もほぼ
元の方向に進んでいく。（ゴースト現象）
４.巨大波
無数の波はそれぞれ位相が違うので合成されてプラス、マイナス０で相殺され合
成波高はあまり高くならない。しかし複数の位相が数千分の１、数万分の１の確
率で巨大波は出現する。これが「一発大波」、「グリーンウォーター（青波）」、
フリークウェーブ（気まぐれ波）」と呼ばれるものである。
５.浅海波
波が沖合いから沿海に接近し水深が波長の１/２以下の浅海に進入した時、波は
海底を感じ、水分子の軌道運動は円形から長円形にかわる。水深が浅くなるにつ
れて長円形は次第につぶれた形を増す。
D ＝ ｄ ／ Ｌ （水深d 、 波長L)
Dが０．５以上の波を深海波、０．４以下の波を浅海波、その中間を中間波という
| 海底の影響 |
- 沖波はそれぞれ同量の運動Eと位置Eを持つ。
運動E ＝ 位置E
- 波源直進する沖波が海岸に接近すると、その波長の１/2の深さの所から海底を感じはじめ
波高がやや低くなる。 これは水分子の円軌道が長円軌道に伸びて運動Eが増加すると
共に位置Eが減少つまり波高が低くなる為である。
- 波高の減少と共に波長と波速の減少も起きる。波長の減少は始めはゆっくりしているが、
水深が浅くなるにつれて急に早くなる。すると今まで広い部分に分布していた波エネルギー
が、より狭い部分に集中する様になり波高は再び増大する。この様に水深の深さにより沖
波が変化していく現象を「浅水変形」という。
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| 屈折 |
波速の減少は水深が浅く成るほど大きく、深い所を進む波は早く、浅い所の波は遅く
進むので、波面（波の峰を連ねた線）は曲がり、やがて等深線に平行になっていく。
等深線は海岸線に平行の所が多く、一般に沿岸付近では波面は海岸線に平行になる。
波の進行方向を示す波線は波面に直角でありこのため波線は波面が曲がるにつれて
屈曲していく。これを波の屈折という。
- 点線 -- 等深線
- 青線 -- 波線
- 緑線 -- 波面
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| 回折 |
波の進行方向に孤立した島等があると、波は両側から島を回り込み、島の後面で波の
合成がおこり、島の後面の方が前面より波高が高まることがある。この波の回り込
み現象を回折という。 |
| 砕波 |
水深が更に浅くなって波高の高さに近くなると、波の峰付近の水分子の前進運動が波
速を越す様になり、峰の形は不安定となり前方に飛び出す様に崩れる。これが波
の砕波である。 |
| 磯波海域 |
- 沖波が変化し始めてから浜に消えていくまでの海域を磯波海域という。
- この海域では波高や波長および波速は変化するが、波の周期だけは変化しない
- 実際には下図の様に複数の砂州（バー）が海岸に沿う様に伸びている。
- 砂州は固定されたものではない。荒天後の海岸地方では砂州が大波により大きくえ
ぐられたり移動したりすることがある。この砂州の変化は海底の漂砂現象や地震に
よる陥没、隆起等によっても起こり特に河口付近（リバーマウス）の海底では河
川による土砂の堆積流出等によって絶えず変動を繰り返している。
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