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CH18, 無止休的運動區域, 海洋與海岸, P34-67, 2022.05.19.THU. - Coggle Diagram
CH18
潮汐
高潮位與月球的位置
隨月球運行所產生之引力突起
產生第二引力突起則於原引力突起之地球另一端
在兩引力突起間則為低潮位
原因
月球和太陽對地球的引力
地球、月球與太陽相對旋轉產生的離心力
潮汐作用
離心力
萬有引力
多數海岸之潮汐變動,海水面升降約每日為2次
潮差
最高與最低潮位之高程差
潮間帶
高低潮中間之海床區
太陽的位置會影響潮汐,但小於月球的效應
日月地直線形(正)排列
造成建設性大潮
可形成每年的最高高潮位與最低低潮位
最大潮差為當年最高高潮位與最低低潮位之差值
直交形(負)排列
形成抵銷性之小潮
潮汐擾動相抵銷;沒有極端潮
潮差大小亦和地球與日月的距離有關
天體近時,潮差大
近地點潮
天體遠時,潮差小
遠地點潮
潮汐大小與時間變化極大
此反應為許多因子間複雜交互作用之結果
太陽、月亮與地球之相對位置
地--月球軌道性質
海岸的特徵組態(海床之幾何型態)
白道
天球上月球的視運動軌道面
白道與黃道交角平均值是 5°09'
在173天中變化於4°59'和5°18'之間
升交點
月球從南向北穿過黃道的點
降交點
白道上和此點正相對的另一點
(預測)每日海洋海水面之水位變動
大氣壓力變動會影響實際海水為高度,不是潮位變動影響因子
由於太陽引力的作用,交點沿月球運動相反方向,即自東向西移動,每年大約移動19°34',因此18.61年交點會迴轉一周
波浪
突浪或異常巨浪
罕見、異常高、致命性之巨浪
大多數證據:照片,逸閒記事,太空雷達
通常由兩個波浪組發生干涉形成
無特別方法可去預測
已發生現代船舶之沉沒事件
最大浪高至少為30米(112英尺)
無法預知、看似隨機在海洋上發生的異常大浪
指比有效波高高出1倍的巨浪
在一波浪場裡所出現之波高異常大的波
以波高作為突浪的定義
波高大於二倍示性波高
靜水面至波峰高度大於1.1倍示性波高者
特徵
在波峰出現前, 常有一深邃的波谷
海中之洞
波峰甚陡,似一堵水牆,且無碎波發生
波峰向兩側延伸甚寬
可能是單一波或是一列波群
後者即所謂三姊妹波
一九九五年元旦
北海油田一座穩若磐石的鑽油平台
以雷射儀器精確記錄下廿五.六公尺高的巨浪
二○○○年二月
英國一艘海洋探測船在蘇格蘭西部外海將記錄推進至廿九公尺
二○○○年十一月
來自全球的科學家齊聚在法國布勒斯特,啟動「大浪」(MaxWave) 計畫
運用歐洲太空總署的雷達衛星,進行全球觀測
阿古哈斯洋流行經的南非外海
黑潮行經的日本南部外海
灣流行經的美國東岸外海
百慕達三角洲
波的折射
接近海岸線水深發生常變化
波浪遇到不規則底床被迫彎曲
波浪底部不碰觸底床時
會以相同速度移動
波浪底部碰觸底床
運動速度變緩
波浪向淺床灘處“彎曲”
波集中作用於突出海岸之海岬
侵蝕作用
波的分散作用於凹陷海岸之海灣發
堆積作用
經年累月後,此作用會使不規則海岸變筆直海岸
各部稱謂
波峰
波之頂峰
波谷
波之凹谷
波長
連續兩波峰或波谷間之距離
當波浪接近岸邊,波底會碰及海床
鄰近海床波因摩擦減慢波速
此時海面波持續原有速度
波會堆高變形、變陡、再浪破後崩落在海灘
波能量因紊流而消散
於激浪區(衝浪區) 產生泡沫白水般之現象
大浪海水沖刷灘面
於海灘斜坡因重力下刷回流
波浪影響水體最深深度(波底)為1/2波長大小
波底之上
水分子以圓形運動傳遞能量
波底之下
水體不受風影響而有所波動
影響最上層水域;不深至透光區以下
波高、波長與週期與風的速度
風的吹襲延時時間
風域大小
最大高度很少超過20米(66英尺)
此區域環境型態特徵多樣
波浪崩垮於海灘上之形態稱波破
海灘
海灘物質組成受控於沉積物來源和水的能量大小
軟/易碎的岩屑被碾碎,細顆粒會被沖走,大顆粒則留下
硬/耐風化岩屑可留存
有時灘面物質由單一種材料所形成
碳酸鈣質砂(貝殼砂)
玄武岩碎片
etc.
海灘沈積物成分可反應區域地質現象
石英最常見
碳酸鹽殼體沈積物常見於熱帶海岸
抗淘蝕風化礦物
沿灘面存有不同型態之灘面區
前灘或潮間帶
滿潮與乾潮之區域
灘面
因波浪衝擊凹斜之面
後灘
海灘潮線上之區域
一般正常滿潮線之上
海岸風暴形成平階地形灘面
常有風蝕作用
沿岸流沿海灘搬運沈積物
此作用常造成海岸漂沙,使海灘漂移
海灘漂沙使海岸形成條狀沙洲及沙嘴地形
堆有波浪沈積物具傾斜面之海岸區
灘面之寬度、坡度、沈積物大小,由岸邊基岩暴露狀態,沈積物供應,平均波高,潮差,近岸海流和風暴事件等因子決定
岩質海灘
灘面陡峭,狹窄的,低沉積物供給,波浪作用強
泥質海灘
灘面緩坡,寬,具豐富泥沙供給,波浪作用和緩
泥傳輸沈積
低能量之環境
灘面型態可發育出不同的型態
因季節與風暴之海岸能量不同而有所差異
夏季
寬廣砂質海灘
冬季
窄小礫質海灘
裂流;離岸流
當沿岸海水流匯集往外海奔流發育成離岸流
離岸流是將海岸附近水直接帶回大海
離岸流遠離衝浪區後消散
與離岸流對抗會耗盡體力或溺斃
泳者假若遇見離岸流
平行海岸游動較易脫險
勿驚慌、暫隨漂流,流動減緩再斜向游回岸邊,或讓波浪帶你回岸
岩岸
窄/沒有沙灘,岩石峭壁/懸崖
有從較深近岸水域來的強大波浪作用
波能量集中侵蝕力強
大的波能強化型塑海灘成多樣獨特的地表地形形貌
P62
岩石海岬優先被侵蝕
能量因波浪折射集中海岬側邊處
因側向侵蝕海岬造成海拱地形
海拱坍塌後殘留海蝕柱
波蝕槽
懸崖被(底部)侵蝕而懸空
懸崖週期性倒塌和發生後退
經年累月後會形成波蝕平台
波蝕平台於低潮位時裸露出現
可能因構造抬升形成海岸階地
構造波蝕槽洞
.洞穴物質14C定年
洞穴高程
構造抬升速率:6 -10 mm/yr
洋流
全球(熱)輸送帶
深水沈入深海並流經連接全球各大洋深部水域水流,形成全球性環流
在多數極區緯度處會形成下沈水流
因混染上浮回到表層,與熱帶溫暖的表水相會回應
此相會水流便將熱帶『過多熱能』往極區傳輸
為重要全球氣候調節器
潮汐灘地
缺乏強力波浪作用潮間帶區域
通常位於閂島背後或河口
由稀薄的沙泥層組成
穴居生物擾動遺留活動痕跡
古潮汐灘地沈積物為科學研究的好對象
潮埔地、海埔地
在海岸地帶寬廣而坡度平緩的灘地
高度介於高、低潮線之間
底質為泥質或砂質沉積物
沿岸流
含沈積物水流沿海岸傳輸
斜移運動的波浪推移海岸,含海水沈積物向海灘沖刷
波浪重力回流因下刷海灘沈積物
造成含沈積物Z形態單向移動之水流
海岸形貌
海岸線有許多地貌
寬廣砂質海灘
繁茂的沼澤濕地
浸沒河谷
懸崖峭壁
離岸沙洲;障礙沙洲
離岸沙洲又稱閂島
拉長型態之線型沙洲
通常此區域擁有豐沛之沙源供應
與海岸間創造出具平靜水流之潟湖區
閂島常被人們開發利用
然而,它們生命期相當短暫
河口
海水漲潮進入河谷的區域稱為河口
區域內淡水與鹽水相混合
有些現代河口與冰河作用有關
冰期海平面降低,河道侵蝕下切
融水後海水面上升,海水淹沒峽谷
無止休的運動區域
海洋與海岸
P34-67
2022.05.19.THU.