形成波浪的因素(波浪按成因可分为)
1、波浪形成的原因是什么?
海洋上的波浪,其壮丽的造型美不胜收。它时而隆起,时而翻滚,时而拍打着海岸……可谓是海上的一大奇景。
海上波浪的形成
波浪是如何形成的呢?在自然界,海水受风的作用和气压变化等影响,促使它难以维持原有的平衡状态,而发生向上、向下、向前和向后方向运动,便形成了海上的波浪。波浪起伏活动具有规律性、周期性。当波浪向岸边涌进时,由于海水越来越浅,下层水的上下运动受到了阻碍,受物体惯性的作用,海水的波浪一浪叠一浪,越涌越多,一浪高过一浪。与此,随着水深的变浅,下层水的运动受到的阻力越来越大,它的运动速度慢于上层的运动速度,受惯性的影响,波浪最高处向前倾倒,拍打在礁石或海岸上,便会溅起碎玉般的浪花。
海浪根据其所带来的后果,大概可分为破坏性及建设性两种类型。
先来说说破坏性海浪。这种类型的波浪通常与高能量的环境和陡斜的海岸带有关。岩石嶙峋的海岸线通常会因暴露于巨浪及高潮而遭受侵蚀。
在沙滩上,破坏性海浪通常会带来严重的后果,它会使沙滩退减。因为回流(向海)比冲流(向陆)要有力得多,会将更多的物质带回海中。
建设性海浪即“崩顶”或“激散”碎波。与破坏性海浪相反的是,它会建成海滩,因为冲流在运送物质时比回流更有效。此种类型波浪的形成与平坦的海岸带和低能量的海岸密切相关。
值得一提的是,海岸地形不仅受地貌营力左右,还受地质情况影响,如岩石类别及地质构造。地质构造加上岩石不同的抗风化及侵蚀能力,令海岸出现不规则的形态,例如岬角、港湾、海蚀柱及海蚀拱,它们的特征较为突出。
波浪要素
波浪的基本要素有波峰、波谷、波顶、波底、波高、波长、波陡、周期、波速等统称为波浪要素。通常情况用它们来表示波浪的大小和形状。
波峰指静水面以上的波浪部分。
波谷指静水面以下的波浪部分。
波顶指波峰的最高处。
波底指波谷的最低处。
波高指相邻的波峰和波谷间的垂直距离。
波长指两个相邻波顶间的水平距离。
波陡指波高与半个波长之比。
波浪周期指两个相邻的波峰或波谷经过同一点所需要的时间。
波速指在单位周期时间内波浪传播的距离,表示波浪移动的速变,等于波长与波浪周期之比值。
洋流
世界表层洋流分布图
相信有很多人都见过海洋,即使没有亲眼看到,也都通过电视、电影有所了解。现在我们可以想象一下,站在海边,眺望远处海面,我们能感受到宁静;但看向近处海岸,海水不断地冲刷着沙滩,或轻轻地拍打着岸边的礁石。从远处和近处的差别,能看出海水并不是那么平静,而是时刻都处在运动中。其中,洋流是海水运动的主要方式之一。
洋流的形成
洋流也称海流,是海洋中以水平方向流动着的巨大水体,它具有一定的规律性与稳定性。洋流的形成原因有很多,主要是因为长期定向风的推动。世界各大洋的主要洋流分布与风带有着密切的关系,但洋流流动的方向和风向一致,在北半球向右偏,南半球向左偏。在热带、副热带地区,北半球的洋流基本上是围绕副热带高气压作顺时针方向流动,在南半球作逆时针方向流动。值得一提的是,由于每条洋流始终都是沿着固定的路线流动,,在无线电通讯尚未发明以前,航海者和遇难的船员常利用洋流来传递信息。他们将写好的信密封在瓶子或其他容器里,放入海洋中,让洋流把它带来其他地方。
洋流可分为寒流和暖流两种。所谓寒流,简单来说,就是从高纬度流向低纬度的洋流。环南极洋流,是在西风推动下由西向东环绕非洲、南美洲和澳大利亚与南极间的广阔海域流动的洋流,属于寒流。它不会受到大陆的阻碍,随风自由漂流,所以又称西风漂流。这股洋流宽约300~2000公里,表层流速每小时1~2公里,是世界大洋中规模最大的寒流,也是最大的洋流。冷洋(寒流流经区域)在与周围环境进行热量交换时,吸收大量热能,使洋面和它上空的大气失热减湿。例如,北美洲的拉布拉多海岸,由于受拉布拉多寒流的影响,水面一年有9个月都处于冻结状态。寒流经过的区域,大气比较稳定,降水量较小。像秘鲁西海岸、澳大利亚西部和撒哈拉沙漠的西部,就是由于沿岸有寒流经过,导致当地气候干旱少雨,形成沙漠。
而暖流则是从低纬度流向高纬度的洋流。墨西哥湾暖流(简称湾流),是世界上最强大、影响最深远的一支暖流。该暖流在佛罗里达海峡流过时,流速可达每昼夜130~150公里。它宽约150公里,深约800米,表层水温达27℃~28℃,总流量每秒7400~9300万立方米,几乎是全世界河流总流量的60倍!暖流携带的大量热能,使北美东部沿海一带和欧洲西北部的气候显得温暖湿润。如纬度较高的英国、挪威等国港口,能够终年不封冻,甚至使位于北极圈内的摩尔曼斯克港也成为不冻港。再如,对我国东部沿海地区的气候影响重大的“黑潮”,是北太平洋中的一股强大的、较活跃的暖性洋流。它流经东海时,夏季表层水温达到30℃左右,比同纬度相邻的海域高出2℃~6℃,比我国东部同纬度的陆地亦偏高2℃左右。黑潮不仅提到了沿海地区的温度,还为我国的夏季风增添了大量水汽。根据研究资料表明,气温相对低而且气压高的北太平洋海面吹向我国的夏季风,只有经过黑潮的增温加湿,才会给我国东部地区带来充沛的降水和热量,才会使我国东部地区受夏季风影响,并形成夏季高温多雨的气候特点。
洋流之所以会影响气候变化,主要是通过气团活动而发生的间接影响。因为洋流是它上空气团的下垫面,它能使气团下部发生变性,气团运动时便会将这些特征带到它所经过的区域,使气候产生变化。通常来说,只要有暖洋经过,当地的气候就会比同纬度的地方温暖;只要是冷洋流经过的沿岸,气候比同纬度的地方寒冷。这就是洋流带来的气候变化。
正是由于洋流一直在不停地运动,南来北往,川流不息,对高低纬度间海洋热能的输送与交换,对全球的热量平衡起着重要作用,从而帮助调节地球的气候。
大洋环流
众所周知,人和动物的体内都有血液,血管遍布全身,靠它来生命所需物质,维持身体健康。但你可能不知道,海洋也流淌着血液。打开一张海流图你会发现,上面那些像蚯蚓般的曲线,代表着海水流动的大概路线。它们首尾相连,反复循环,其实这就是大洋环流,人们形象地将它称为“海洋的血液”。
大洋中的洋流规模非常大,它的流动形式也是多种多样,除表层环流外,还有在下层里暗自流动的潜流、由下往上的上升流、向底层下沉的下降流等。由此可知,洋流并不都是朝着同一方向流动的。在北太平洋,表层有一个顺时针环流外,在南太平洋还有一个反方向的环流。它们由南赤道流、东澳大利亚梳、西风漂流和秘鲁海流组成的逆时针方向的环流。在大西洋的南部和北部也各有一个环流,规模形式与太平洋相差无几。北大西洋环流由北赤道流、墨西哥湾流、北大西洋流和加那利海流组成;南大西洋环流由南赤道流、巴西海流、西风漂流和本格拉海流组成。印度洋有着与以上两大洋明显的区别,它只在赤道以南有个环流,位于印度洋中部赤道以北,洋域太小,又受陆地影响,所以环流长年不稳定。由于季节变化,印度洋北部的洋流方向,在夏季是从东向西流,并在孟加拉湾和阿拉伯海形成两个顺时针的小环流;冬季则相反,洋流由西向东流。北冰洋由于地理位置较特殊,且受大西洋洋流的支配,只有一个顺时针的环流。
那么,为何会形成大洋环流呢?风、大洋的位置、海陆分布形态、地球自转产生的偏向力(称为科氏力)等都施加了影响,可以说是多种因素综合在一起的结果。大风不仅会掀起浪,还能吹送海水成流。常年稳定的风力作用,可以形成一支势头旺盛的海流。长久不停息的赤道流,就是被信风带吹刮的偏东风而形成的。稳定的西风漂流,则要归功于强有力的西风带。所以,海洋表层流又被称作是“风海流”。,大洋环流形成的“环”,并不都是风的作用。大陆的分布和地转偏向力的作用,也是不容忽视的。当赤道流一路西行,来到大洋西部时,大陆阻挡了它前进的方向,此时它有两种选择,一是原路返回东岸,二是绕过去。,由于“后续部队”汹涌澎湃、源源不断地跟进来,全部返回是很难的,只好分出一小股潜入下层返回,成为赤道潜流;其他大部分只能转弯另辟蹊径,继续前进。究竟该往哪里转弯呢?这时,地转偏向力为它提供了帮助。在地球的北部,洋流受地转偏向力的作用,会向右转,而在地球的南部则使它向左转。加上大陆的阻挡,水到渠成,大部分洋流便会向极地方向弯曲。在洋流向极地方向进军的过程中,地转力一刻也没有停歇,拉偏的劲头越来越足,大约到纬度40°时,强大的西风带与地转偏向力形成合力,使海流成为向东的西风漂流。同样的道理,西风漂流到大洋东岸附近,必然会向赤道流去,从而就形成了一个大循环。
2、波浪是怎样形成的?
在自然界,海水受风的作用和气压变化等影响,促使它难以维持原有的平衡状态,而发生向上、向下、向前和向后方向运动,便形成了海上的波浪。波浪起伏活动具有规律性、周期性。当波浪向岸边涌进时,由于海水越来越浅,下层水的上下运动受到了阻碍,受物体惯性的作用,海水的波浪一浪叠一浪,越涌越多,一浪高过一浪。与此,随着水深的变浅,下层水的运动受到的阻力越来越大,它的运动速度慢于上层的运动速度,受惯性的影响,波浪最高处向前倾倒,拍打在礁石或海岸上,便会溅起碎玉般的浪花。
3、波浪理论考虑的因素中,最重要的因素是
波浪理论考虑的因素中,最重要的因素是形态。
波浪理论考虑的因素主要是三个方面
(1)股价走势所形成的形态;
(2)股价走势图中各个高点和低点所处的相对位置;
(3)完成某个形态所经历的时间长短。
三个方面中,股价的形态是最重要的,它是指波浪的形状和构造,是波浪理论赖以生存的基础。或许当初艾略特就是从股价走势的形态中得到启发才发现了波浪理论的。
高点和低点所处的相对位置是波浪理论中各个浪的开始和结束位置。通过计算这些位置,可以弄清楚各个波浪之间的相互关系,确定股价的回撤点和将来股价可能达到的位置。
完成某个形态的时间可以让我们预先知道某个大趋势的即将来临。波浪理论中各个波浪之间在时间上是相互联系的。用时间可以验证某个波浪形态是否已经形成。
4、海底两万里中大面积白色波浪产生原因是什么?
海浪是海水的波动现象。 “无风不起浪”和“无风三尺浪”的说法都没有错,事实海上有风没风都会出现波浪。通常所磨拳擦掌海浪,是指海洋中由风产生的波浪。包括风浪、涌浪和近岸波。无风的海面也会出现涌浪和近岸波,这大概就是人们所说“无风三尺浪”的证据,但实际上它们是由别处的风引起的海浪传播来的。广义上的海浪,还包括天体引力、海底地震、火山爆发、塌陷滑坡、大气压力变化和海水密度分布不均等外力和内力作用下,形成的海啸、风暴潮和海洋内波等。它们都会引起海水的巨大波动,这是真正意义上的海上无风也起浪。 海浪是海面起伏形状的传播,是水质点离开平衡位置,作周期性振动,并向一定方向传播而形成的一种波动,水质点的振动能形成动能,海浪起伏能产生势能,这两种能的累计数量是惊人的。在全球海洋中,仅风浪和涌浪的总能量相当于到达地球外侧太阳能量的一半。海浪的能量沿着海浪传播的方向滚滚向前。因而,海浪实际上又是能量的波形传播。海浪波动周期从零点几秒到数小时以上,波高从几毫米到几十米,波长从几毫米到数千千米。 风浪、涌浪和近岸波的波高几厘米到20余米,最大可达30米以上。风浪是海水受到风力的作用而产生的波动,可出现许多高低长短不同的波,波面较陡,波长较短,波峰附近常有浪花或片片泡沫,传播方向与风向一致。一般而言,状态相同的风作用于海面时间越长,海域范围越大,风浪就越强;当风浪达到充分成长状态时,便不再继续增大。风浪离开风吹的区域后所形成的波浪称为涌浪。根据波高大小,通常将风浪分为10个等级,将涌浪分为5个等级。0级无浪无涌,海面水平如镜;5级大浪、6级巨浪,对应4级大涌,波高2~6米;7级狂浪、8级狂涛、9级怒涛,对应5级巨涌,波高6.1米到10多米。 海洋波动是海水重要的运动形式之一。从海面到海洋内部,处处都存在着波动。大洋中如果海面宽广、风速大、风向稳定、吹刮时间长,海浪必定很强,如南北半球西风带的洋面上,常的浪涛滚滚;赤道无风带和南北半球副热带无风带海域,虽然水面开阔,但因风力微弱,风向不定,海浪一般都很小。
5、按成因分类
按裂隙的成因,可分为成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙、应力释放裂隙及人工裂隙五类,下面介绍前四类的主要特点。
1.成岩裂隙
成岩裂隙是指在岩石形成过程中,由于冷凝、固结、脱水等原因在岩石内部引起张应力作用下而产生的原生裂隙。如火山熔岩的柱状节理、侵入岩的原生节理以及某些沉积岩在成岩过程中经过脱水、体积收缩产生的张裂隙等。其中最有水文地质意义的是火山熔岩的柱状节理,尤其是玄武岩。
(1)玄武岩的成岩裂隙
玄武岩的柱状节理是由于受冷却、体积收缩,而产生张应力,使玄武岩产生垂直于冷却表面的裂隙。这种裂隙一般是开裂隙。它向熔岩冷却表面开口,向熔岩内部逐渐闭合。,在大厚度玄武岩的表部,沿着熔岩表面各个方向,裂隙发育程度比较均一,裂隙连通性好,具有良好的导水性和含水性。其中地下水多具有统一的水面,呈层状或似层状分布。
(2)侵入岩的成岩裂隙
在浅成侵入岩体的边部,常有成岩裂隙分布。因为在岩浆冷却凝固过程中,侵入体边部散热较快,因而岩石脆性较大,体积收缩时容易产生脆性拉断;侵入体内部散热较慢,尚未完全凝固的岩浆仍在继续运动,对侵入体边部已凝固的岩石产生作用,形成各个方向的成岩裂隙组,甚至有时造成边缘逆断层。
上述这些节理,多属闭裂隙和隐裂隙,导水性和含水性较弱。但在后期经构造变动和风化作用改造之后,这些节理可以形成导水的裂隙。,侵入岩体与围岩的接触带常常是裂隙含水带。
沉积岩的层理裂隙,一般是闭合裂隙,未受后期构造变动,其含水意义不大。但在后期构造应力作用下,沿层理产生张裂(如褶皱轴部的脱顶)或扭裂(如顺层滑动)形成所谓成岩-构造裂隙(层面构造裂隙),这种裂隙(特别是张裂)与其他非层面裂隙组合、相互切割后,增强了裂隙之间的连通性,导水性能增强,含水空间增大,而形成区域性的含水层(带)。
一些粗粒碎屑的沉积岩和火山碎屑岩,如砾岩、砂岩、凝灰角砾岩等,它们的颗粒间常有未胶结和充填的孔隙存在,这种孔隙也能透水和含水。但同第四系松散沉积物相比较,它们的孔隙度要低得多,故透水性和含水性也弱。但这种岩石为后期的构造作用或风化作用而产生的裂隙所切割,则可形成孔隙-裂隙含水层。在白垩-古近系地层分布区,这种粒间孔隙含水层,具有一定实际意义。
2.构造裂隙
构造裂隙是岩石在构造应力作用下产生的裂隙,按其力学性质分为张性裂隙、扭性裂隙及压性裂隙三类。
(1)张性裂隙
张性裂隙是岩石在张应力作用下产生的,包括张节理和张性断层。张性断层是张性裂隙面两侧岩块发生明显位移而成的。
张节理包括横张节理、纵张节理、羽状张节理及追踪张节理。其特点是:裂隙宽度较大,短而曲折,尖灭较快;往往不是一条简单的裂隙,而是由一系列的小裂隙组成;这些小裂隙首尾可以继续相接,也可以不相连接,分布不均匀;裂隙面粗糙不平,在砾岩中裂隙面多绕砾石而过,并不切断砾石;裂隙面上没有擦痕、磨光面等滑移痕迹。张节理均为开裂隙。,张节理的含水空间大,导水能力强。当在岩石中大量分布时,一般都构成良好的裂隙含水带。
张性断层多是正断层,其岩层断开部分可以是较简单的断开面,也可以是较复杂的破碎带,主要取决于断层规模及断裂的方式。断层破碎带一般由构造角砾岩及一系列张节理和少数扭节理构成。构造角砾岩结构疏松,空隙率大。节理开裂程度大,但向两盘岩石延伸不远即消失,影响的范围并不大。,一般张性断层的导水性和富水性较强,尤其是断裂带中心部位的富水性最强。
(2)扭性裂隙
扭性裂隙是岩石在剪应力作用下产生的裂隙,包括扭节理和扭性断层。扭性断层是裂隙面两侧岩块发生扭性位移而成。
扭节理常成互相交叉的两组裂隙,所以又称X节理或共轭节理。包括平面扭节理和剖面扭节理。扭节理的特点是:裂隙细长,开裂程度小,属闭裂隙;裂隙面走向方位稳定,裂隙分布较均匀,如果两组裂隙同样发育,则呈菱形网状分布;裂隙面平直、光滑,有时虽然出现平滑的弯曲,但无明显的折曲;裂隙面上常有磨光面、擦痕、阶步、羽列等滑移痕迹。在砾岩中裂隙面常切断砾石。因其开裂程度小,一般含水空间不大,导水能力低。如果各组节理互相切割、交叉、连通,裂隙之间一般都有水力联系。如果扭节理受构造变动改造变为开裂隙,可使含水空间和导水能力增大。
扭性断层多为平移断层,断裂面比较平直光滑,裂隙闭合。较大的扭性断层常会造成断层破碎带。其构造岩的空隙率比张性断层构造岩低。断层面两侧扭节理较发育,并伴有张节理;较大的扭性断层常伴生有低序次的分支断层。一般说,扭性断层的富水性介于张性断层与压性断层之间。
(3)压性裂隙
压性裂隙包括劈理、板理、片理等细微裂隙及压性断层。压性断层的断裂面两侧岩块发生压性位移。它们是在压应力和剪应力作用下产生的。
劈理是岩石塑性变形的产物,即塑性变形发展的阶段。塑性变形时,岩石内部各点之间发生相对滑动,产生一系列滑动面,即为劈理。对于弹脆性岩石则易产生破劈理;黏塑性岩石在围压较大的环境中易产生流劈理。劈理常常出现在受强烈挤压产生的褶皱及断层带中。劈理是一系列相互平行的隐裂隙。板理、片理等形成在变质岩中,也都是隐裂隙。它们一般是不含水和不导水的。但受到后期改造后,可以发展成开裂隙。
压性断层多为逆断层和逆掩断层,由于其断裂面上所受的压应力和剪应力较大,所以断裂带岩石破碎程度剧烈,裂隙多呈闭合状态。较大的压性断裂带的中心常分布有不透水或透水性极低的糜棱岩、断层泥及胶结紧密的构造角砾岩和压片岩。断裂带两侧由于两盘相对位移产生的力偶作用而形成节理和破劈理。,压性断层的导水能力和含水性较低,尤其是断裂带中心的构造岩更是如此。压性断层常是阻水断层。但在断层两侧的影响带中常有导水裂隙分布。
3.风化裂隙
风化裂隙是岩石受风化作用形成的裂隙。岩石风化时,不但使岩石中原有的成岩裂隙和构造裂隙发展扩大,沿着岩石中隐蔽的脆弱结构面产生新的裂隙。物理风化作用对于裂隙的形成最为有利。其主要作用有:由于温度变化引起的岩石不均匀胀缩作用;因水的周期性冻结和融化引起的冻胀作用;因岩石中析出盐类及矿物的结晶产生的胀裂作用;由植物根系生长引起的胀裂作用;以及与风化带中不稳定矿物的分解和稳定矿物的生成有关的化学作用与生物化学作用等。风化裂隙的特点为:裂隙延伸短而弯曲;裂隙面曲折不光滑,分支较多;裂隙分布密集,相互连接,呈不规则的网状;裂隙发育程度随深度而减弱。风化带上部裂隙发育,岩石破碎,但裂隙多被泥质充填堵塞;向深处裂隙发育程度减弱,充填程度减小。风化裂隙发育深度一般在10~50m范围内。在一些局部的构造破碎带上,例如断层带、背斜轴部的张裂带等处,风化营力沿构造裂隙侵入很深,风化裂隙发育深度往往可达到100m,甚至更深。在风化裂隙发育深度之内,形成一个似层状的风化裂隙带。其下界与新鲜的母岩是逐渐过渡的,没有明显的分界线。风化裂隙带的上部逐渐过渡为以碎砾及黏土为主的残积带。
由于风化裂隙呈不规则的网状互相连接,所以一般是导水的。但因裂隙中常有泥质充填物堵塞,尤其风化带上部的裂隙,泥质充填物更多,所以它的导水能力并不强。风化裂隙带在适宜的地形条件下可以构成含水带,但其富水性一般不大。风化裂隙带中的地下水多为潜水,直接由大气降水补给而形成。如被后期沉积物覆盖的古风化壳也可赋存承压水(图10-2)。
图10-2 风化裂隙水示意图
4.应力释放裂隙
应力释放裂隙包括卸荷裂隙、塌陷裂隙及滑坡裂隙。它们都是由于地壳的岩石部分解除应力,失去平衡所产生的破坏裂隙。
(1)卸荷裂隙
地壳中的岩石,在其上覆岩体的重力作用下,处于强烈的压缩状态。由于剥蚀等作用,使地壳深部的岩石暴露于地面,因失去上覆岩体的重力平衡,使岩石向地表方向膨胀,于是在一定深度范围内产生一系列平行于地面的裂隙。在地下工程施工时,由于采空而释去了压力,岩石向自由空间胀裂,造成坑道底板鼓起,并产生裂隙。这种裂隙都属于卸荷裂隙,或称为减压裂隙。卸荷裂隙在地表附近多与风化裂隙复合,在河谷斜坡上或在坑道的两壁又常与滑坡裂隙或塌陷裂隙复合。卸荷裂隙一般呈张开或闭合状态,具有一定的导水能力和含水意义。
(2)塌陷裂隙
由于掘进地下坑道或天然溶洞的发展扩大,使其上面的岩体失去重力平衡而产生顶板塌陷,尚未塌落的顶板岩石在一定范围内便产生塌陷裂隙。因岩体受张应力作用,一般都是开裂隙。裂隙的宽度有时很大。裂隙方位取决于地下采空区和天然溶洞的轮廓。裂隙曲折,分支多,延伸长短不一。一般塌陷裂隙是导水裂隙。但因分布不广,供水意义不大。但它对于采矿和修建地下硐室工程等却有很多影响。因为地表水或坑道上部的地下水常常通过塌陷裂隙涌入坑道或硐室,给生产和施工带来困难。
(3)滑坡裂隙
陡坡上的岩石常因失去重力平衡而产生使岩体破坏的扭性裂隙和张性裂隙。因裂隙分布很局限,找水意义不大。
上述基岩裂隙的主要类型及含水意义见表10-1。
表10-1 岩石裂隙的主要类型及含水意义
6、波浪是怎样形成的?
在自然界,海水受风的作用和气压变化等影响,促使它难以维持原有的平衡状态,而发生向上、向下、向前和向后方向运动,便形成了海上的波浪。波浪起伏活动具有规律性、周期性。当波浪向岸边涌进时,由于海水越来越浅,下层水的上下运动受到了阻碍,受物体惯性的作用,海水的波浪一浪叠一浪,越涌越多,一浪高过一浪。与此,随着水深的变浅,下层水的运动受到的阻力越来越大,它的运动速度慢于上层的运动速度,受惯性的影响,波浪最高处向前倾倒,拍打在礁石或海岸上,便会溅起碎玉般的浪花。
7、岩石按成因划分主要有哪几类
岩浆岩、沉积岩和变质岩。