海啸来临之前，所有船都向海啸开去，这是为什么？

文/王诺诺

本文系作者授权“清南”发布

船其实并不是向海啸开过去，而是向深水区开过去。前段时间答了一个相关问题，被吐槽特别水。于是今天这个答案我决定从头说起。

海浪和海啸一样，都是波。

大家见过停在水面的海鸥吧。

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它们在随着浪上下摆动，但却不会在水平方向上有明显的位移。（如果能够随着波浪向前，那海鸟还为什么要迁徙呢呢？躺在海上晒太阳就到对岸了_(:3 」∠)_ ）

这就是因为海浪的波属性。波能够传递能量，但并不能传递物质。

如果我们观测海面的每个水分子的运动轨迹，会发现是酱紫的：

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靠近水面的水分子画大圈圈，而离水面比较远的水分子画小圈圈。如果离水远到一定程度，水分子的运动可以被忽略不计。确切地说，离水面超过1/2 波长的深处，就是风平浪静的了，这就是为什么在我们看discovery拍摄海底生物的时候，感觉不到波涛汹涌，一只皮皮虾掀起的尘土都能够静静落地。

能被带起来浪的水体有个名字叫做wave base（浪基）。海底深于1/2波长的情况下，海浪又叫做深水波（deep water wave）

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深水波的传播速度就是一般机械波的传播速度：

速度等于波长除以周期：

V=L/T

但有的时候，水非常浅，不但不能够提供浪基面需要的1/2波长深度，甚至远远小于1/20波长，这个时候会发生什么情况呢？

没那么多活动空间了，水分子在浅水里以扁圆的椭圆轨道运动。这个时候浪的名字叫做浅水波（shallow water wave）

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浅水波的传播速度可就与自己本身的周期和波长无关了：只与水深的平方根成正比。

水越浅，浪的速度越小：

V=3.1d^0.5

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这些又有什么用呢？

试想我们是海上的一朵浪打浪（喂），在深海区域触不到海底，当然就是深水波，以速度L/T的速度向岸边愉快奔去。但越靠近海岸，水变浅了，海的深度甚至不足够1/20的波长了，这时候我们成为了浅水波，速度就变成了V=3.1d^0.5，等快上岸的时候，水越来越浅，速度越来越小：

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学过高中物理的泥萌肯定知道，波的频率和周期只与震源有关，所以由深水波变成浅水波的这一过程里，海浪的周期和频率不变。

由周期=波长/速度 这个公式可以知道，速度变小了，要使周期不变，那波长肯定也要变小。浪上岸这个过程就叫做shoaling

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速度波长都变小了，机械波本来携带的能量是几乎守恒的呀。该如何转化它无处释放的青春能量呢？

嗯解决方法就是——振幅变大了。也就是说，随着靠近海滩，浪花变高变大了。

但我们知道很多东西是需要一个稳定的状态的，浪的波长变小，振幅变高，那意味着它变”陡“了，不像原来一样稳定了。陡峭到一定程度就会触及它的breaking point，浪不再是平缓的波状，它break了（破了？），成为了我们非常熟悉的白色的浪花。

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好哒，无害又能帮助我们锻炼身体的海浪就说到这里。

我们再来说说海啸。

它通常是由大体量的水体垂直移动造成（断层垂直移动的地震，滑坡，小行星掉水里），而普通的浪则是由海风吹出来的。虽然它们都是水体传播的波，但波的性质区别还是大大的。

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海啸的波长远远大于海浪。

同时，它的振幅（浪高）又比海浪小，所以在深水区，船舶是几乎无法感知的，所以灾难片里，船为了躲避海啸会向深水开去，在那里海啸就会温柔很多（前提是没有在开的半道上被掀了 ⊙▂⊙ ）

虽然振幅小，但海啸如此恐怖的波长和速度，对陆地带来的水体变化则是巨大的。这也是为什么等到海啸上岸，灾难就来了。一般的海浪上岸，由深水波变成浅水波，shoaling过程中，break了最多翻出一点浪花，但海啸进行这一转化，由于原本速度巨大，能量释放也十分恐怖，break的时候会翻起几十米的水墙。

而海啸的速度大还有个坏处。本来发现海啸到海啸上岸，是有一个时间差的，速度快则大大缩减了这个时间差，加之在深海区本来浪高不过一米，探知就困难……

来源邀稿：王诺诺

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