この世で最も畏敬の念を抱かせ、美しい現象の一つは、海の波を目にすることです。海を見渡すと、視界の限り無数の波が広がります。波には様々な種類があるのだろうかと、思わず考えてしまうかもしれません。

実は、波には実に様々な種類があります。すべての波の種類は、復元メカニズムと発生原理に基づいて定義されます。それぞれの波には、前進、上昇、飛沫を上げるといった一連の動きがあり、また動きが止まったり、再び上昇したりすることもあります。そこで本日のブログでは、様々な気象条件によって発生する海の波の種類についてご紹介します。

海の波の種類

波は見ていて楽しく、喜びを与えてくれます。サーファーやビーチ好きの人々が訪れる理由の一つです。そうでなければ、海もビーチもつまらないものになってしまいます。波のないビーチを想像してみてください。楽しいと思いますか？水と砂だけになってしまったら、きっとつまらないものになるでしょう。

海の波は、私たち皆を魅了する自然の驚異の一つです。そして、天候によって様々な種類の波が発生します。波の種類について詳しくは、以下をお読みください。

砕ける波

これらの波は、波がその上で砕けるときに発生します。砕波面は海面上のあらゆる場所で発生します。しかし、浅瀬では波の高さが高くなるため、海岸で砕波面を見たことがある人は誰でも知っています。

波が岸に到達すると、傾斜した海底の抵抗によって波の向きが変化することがあります。しかし、海底は波の谷や底の波を遮ります。同時に、波の頂上は通常の速度で移動し続けます。しかし、波はゆっくりと岸に到達するにつれて傾き始めます。

毛細管波

表面張力波は最も周期の短い波であり、海面で初めて観測されたものです。風が吹き始めると、その波に気づくでしょう。滑らかな表面を猫の足が引き裂くように見えます。この奇妙な波状構造は、約3m/sの微風によって形成され、波長1.5cm未満の小さな波紋の微細構造を形成します。また、周期は0.1未満です。

表面張力波は主に表面張力の影響を受け、速度は点速度の1.5倍になります。そのため、風によって波が上昇し続けると、小さな波紋がより長い波へと変化する可能性があります。

重力波

重力波は、大きな風速ではなく、継続的な風が吹いているときに発生します。波は約1.7cmで波長の限界を超えます。波が長くなるにつれて表面張力は小さくなり、重力は波の復元機構として機能します。重力は波の分散に作用し、波の段階の広がりを速めます。つまり、表面張力の効果が逆転しているということです。

浅瀬の波

このタイプの海洋波は、水深が浅い場所に発生しています。浅水波は、波長の1/20未満の水深で伝播します。しかし、他の波とは異なり、浅水波の速度は波の波長とは関係ありません。むしろ、水深の関数として作用することもあります。

沿岸波

沿岸波の長さは、波が進入する水深よりも短いため、波の速度は低下します。その結果、波の高さは上昇し、波長は短くなり、波は砕けます。さらに、沿岸波は引き波として海岸を排水します。

内部波

内部波は海洋波の中でも最も大きな種類の波の一つです。しかし、水の内部層に現れるため、表面からははっきりと見えません。海水は、冷たく塩分の多い水が温かくて塩分の少ない水の下に沈む傾向があるため、層構造になっています。

内部波は構造や形状が表面波に似ていますが、内部波は長距離を移動し、陸地にぶつかると非常に高い高さに達することを知っておく必要があります。

進行波

進行波の振幅は点全体に等しくなります。進行波は明確なエネルギーの流れを持ち、ある点から別の点への値の比が連続的な波です。進行波には、横波、縦波、軌道波の3種類があります。

ケルビン波

ケルビン波は、太平洋で風が弱いときに発生する大規模な波としても知られています。このタイプの波はケルビン卿によって発見されました。ケルビン波は、地球の自転の影響を受ける特殊な海洋波で、赤道付近、または山脈や海岸線などの水平方向の垂直境界に沿って発生します。

セイシュ波

セイシュ波は、限られた範囲、あるいは部分的に閉じこめられた水域で発生する定在波として知られています。あらゆる種類の閉鎖型または半閉鎖型水域で発生する可能性があります。浴槽、プール、あるいはコップ一杯の水の中で水が跳ね返る様子を想像してみてください。小規模なセイシュを目にすることができるでしょう。しかし、より大規模なセイシュは、大きな湖や湾岸地域で発生します。