美国国家海洋和大气管理局国家气象局东部地区气象服务部门主管约翰·吉尼提供了以下解答。
海浪总是以奇数群组形式破碎的说法可能更多是传闻而非事实。或许解决这个问题的最佳方法是提供一些关于海浪的信息,以及导致海浪生长、传播并在沿海地区破碎消亡的过程。
风产生了世界海洋中的所有海浪。海浪主要有两种类型:风浪和涌浪。风本身形成并维持前者,风浪倾向于沿着形成它们的方向传播。三个因素决定了风浪的大小和范围:风速、风吹过水面的距离(也称为风程)以及风吹的时间长度。但是,一旦风浪离开产生它们的区域,它们就被称为涌浪。涌浪可以在海洋中自由传播,不受风向的影响。指的是波浪的周期。周期(波峰和波谷通过给定点所需的时间)等于或大于约15秒的涌浪可以在海面上传播数千英里,大小或能量损失很小,直到它到达沿海地区的浅水区并破碎。
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随着距离和时间的推移,速度几乎相同的波浪彼此保持同步并形成一个群组。波浪测量通常显示大型波浪倾向于聚集在一起——科学家通常将其称为“群聚性”。通常,一个群组中的波浪数量从3个到15个或更多不等,并且通常由前部较小的波浪、中部较大的波浪和后部较小的波浪组成。这是因为后部的波浪倾向于向前移动,增大尺寸,然后在到达前部时减小。尽管单个波浪的移动速度是群组的两倍,但它们通过它们共享的能量束缚在一起。最终,它们以群组速度传播,在深水中,群组速度被定义为单个波浪速度的一半。
这种情况只有在波浪群组遇到浅水时才会改变。当这种情况发生时,群组速度和单个波浪速度变得相同。当波浪进入更浅的水域时,它们的速度降低,而它们的陡度或高度增加。在这里,它们也受到海底形状的影响。在大约波高1.3倍的深度处,波浪破碎并形成冲浪。
当在海滩观看冲浪时,您会注意到海浪大致以高浪期和低浪期交替的形式分组,并且有些破碎的波浪比周围的波浪更大。这可能是由沙洲引起的。穿过沙洲的波浪会破碎并重组为新的、较小的波浪,因为它们进入沙洲以外的更深水域。局部风和地形效应也会影响海岸的波浪以及它们破碎的方式或地点。冲浪者通常将冲浪区的波浪群组称为一组。这些组的出现频率从每隔几分钟到每隔半小时或更长时间不等,具体取决于波浪传播到海岸的距离。因此,尽管海浪确实以群组或组的形式破碎,但没有证据表明给定组中的波浪数量是随机的。