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台灣衝浪網誌

波浪的產生
2018.04.21

在我們第一篇文章「如何閱讀波浪預報圖」中,我們了解了如何閱讀波浪預報圖。而這可以協助你預測未來的衝浪條件。然而,越了解波浪如何產生,就越能預測未來浪況。這篇文章為前篇文章的延續,因此如果你還沒讀過我們的上篇文章,建議你先閱讀前篇。

身為一名衝浪手,你一定知道每道浪都不一樣。每次衝浪也都不一樣。而這正是衝浪的迷人之處與刺激所在!每道浪都不一樣,否則衝浪就會變得很無聊了。除非你每天都可以去 Kelly Slater Wave 衝人造波浪!

那為什麼有時浪會又小又軟還斷斷續續,有時卻又大又乾淨?我們將在這篇文章中為你解說。

波浪是如何產生

首先,很重要的一點就是了解波浪並不是往前推向海岸的海水,而是通過海水的能量。那這種能量來自何處?一開始是來自太陽。來自太陽的能量進入地球大氣層,造成海洋上方形成循環空氣系統 (也就是暴風雨)。然後暴風雨產生的風能從空氣轉移到水中,造成漣漪的產生,最後就形成你最後在浪點衝到的浪。

簡而言之,波浪就是由風產生。這種由風產生的波浪距離岸邊很遠 (理想情況下),而且會逐漸開始離開產生波浪的區域。能量在水中會以湧浪的型態移動,而水本身則是以獨立的打圈方式移動。湧浪會在海洋表層移動,形成一連串往海岸方向前進的波浪。

這裡我們要再次強調,波浪是一種通過海水傳遞的能量。波浪並不會將水往前推。水分子會以打圈方式移動,當波浪通過後,或多或少都會再回到原點,就如以下影片中看到的。

會影響湧浪的大小和品質主要有三個因素:

1. 風力強度 - 風力越強,波浪越大。風速必須比波峰移動速度更快,能量才能轉移。

2. 吹風時間 - 風吹的時間長度。吹風時間越長,波浪越大。

3. 風浪區 - 風在開放性海域吹過海面的「長度」(距離)。這是風向在沒有大幅改變的情況下,不間斷風吹的距離。風浪區越大,波浪越大。

這三種因素如果越大,波浪就越大、波浪週期也越長。

圖片:風浪區
波浪週期、風浪和海床湧浪

波浪週期是在幾秒內通過相同位置的連續波浪次數。波浪週期代表的,就是由風轉移到海洋的能量。波浪週期越長,波浪在抵達海岸時就會越大、也越有力。

相對而言,風浪產生的位置會比較靠近海岸,而且通常在碰到陸地時會比較紊亂,也大多會伴隨著造成風浪產生的海風。風浪的浪區大多會在較深的水域,而且力量較小。這種浪的週期大約是 10 秒 (或更短)。

海床湧浪會在很遠的海域形成,而且大多會帶來比較適合衝浪的海浪。海床湧浪所帶來的波浪會比較大。波浪週期較長的浪移動速度會很快,而且會在進入淺水區之後才開始崩潰,因此翻起來的浪較高、速度也較快。波浪週期超過 13 秒的浪通常就屬於海床湧浪。

雖然海床湧浪比較適合衝浪,但週期時間 8 秒或 9 秒的浪也可以衝,也一樣好玩。許多沙灘浪點都是 9 至 13 秒的週期比較適合衝浪;如果是波浪週期較長的海床湧浪,則會變成浪形完全崩潰的大浪。

為什麼波浪會破碎崩潰?

當波浪來到距離海岸非常近的位置,並開始往淺水區前進時就會破碎崩潰。這是因為波浪會受到海床的地形 (或水深) 影響,導致前進速度變慢、彎折 (稱折射) 並變大。與海床摩擦後,波浪的底層部分 (波谷) 前進速度就會變慢,但頂層部分 (波峰) 的速度仍然保持不變,因而導致溢出,此時波浪就會開始崩潰。海床開始對波浪前進速度會有影響的深度,是大約 0.8 乘以週期的平方:0.8 x 週期²。這個時候,能量就會開始從波浪轉移到你身上,你就可以衝浪了!

圖片:為什麼波浪會破碎崩潰

海床的水深對於波浪溢出的方式有絕對的影響力。一般而言,海床越陡峭,浪就會越高,往上翻和崩潰的力道也會越大。許多大型管浪 (稱「捲入型碎波」) 的形成,都是因為海床陡降、波浪從深水區突然來到淺水區所致 (礁岩浪點,例如:夏威夷的 Pipeline)。較溫和的波浪 (稱「遠距破浪」) 則比較適合初學者,因為有這種浪的地方海床地形較為平坦 (沙灘浪點,例如:烏石港)。

其他會影響碎波的因素

波浪破碎的方式大多會受海床坡度與深水區進入淺水區的陡度 (已於上方說明) 影響,但還有另外兩個因素,分別是風以及波浪週期。如下圖所示,以下三種因素會影響碎波方式:

1. 海床的坡度及海床從深水區進入淺水區的地形轉變。

2. 風向和風力

3. 波浪週期

圖片:捲入型碎波/遠距破浪
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