一样，都使用一种混合的单位系统，为了使读者认识其中最 通用的几个单位，常将它们用在正文中。 为什么非国际单位系统能流行使用呢？这里有三种解 释。第一，也是最普遍的，不少人仍用英制单位中的节(1 节等于0.514ms-1)进行谈话和思考。非正式的SI的节是每 秒半米。第二，为了方便，这类例子有1分巴(10kpa), 1升（1dm8),1动力米(10ms-2),1斯维尔德鲁普(10° ms1)。第三是无知，许多人不了解国际单位系统可取之 处的详细情况，例如，官员把1年简写成“a”(按拉丁语为 annu),因面，每一年”变成了a1。国际海祥物理科学协 会的(IAPSO)符号，单位和术语工作组，曾经确定了物理 海洋学方面若干种上述的内容，然而到目前为止，仍然很少 人了解它的好处，包括放弃符号“%”，采用10-8代替，以 及放弃%，用102代替，放弃ppm,用10-8代替等。同时， 它们放弃了比重这个名词，赞成使用相对密度。有关knud en参数6的定义、术语和符号将在第五章作出规定，以便 进行讨论。 量纲分析 所有派生的单位均可以用基本单位的倍数和乘方表示。 例如，1牛顿相当于使1千克质量具有加速度1s~的力， 因此，1牛顿就等于1kgms-,面且它的量纲为〔MLT-2)。 1帕斯卡等于每平方米1牛顿力，它的量纲是〔ML1T-2), 等等。 如果你对量纲分析十分熟悉，你就可以有一个检验和推 导物理公式的非常强有力的工具。它要求，方程两边的量纲 必须相等，如果不等，必然产生某种错误。一个其有密：度· 22
的水体，在水深H的情况下，流体静压力卫可由静压公式 p=PgH求算出，并与加速度g具有量值间的关系。上述方 程左边的压力具有量纲为〔ML~T~2〕。又知道密度是以 km-3来量度，量纲为〔ML8)，g的量纲为〔LT-2〕，而 深度是以米为单位量度，它的量纲为〔L〕。因此，我们可 以看出 〔ML-3)×〔L尘-2)×CL)=〔ML-8+1*T-2) =〔ML*T-2) 公式在量纲方面是正确的。但是，并不能保证公式是绝对正 确的，因为这中间包括了部分无量纲的量值，角度，单纯的 数字利数学函数都是一些无量纲的量。然而，量纲检验将可 直接查出那些错误的公式。一位遇到陌生公式的环境学读 者，首先应当做到的是：核对其量纲的一致性。 量纲分析还有重要的使用价值。如果我们有一个包括量 值在内的好思路，那么，它常常可以用来推演出一个北确的 方程式。在水中，长波波速c量纲〔LT-1)取决于重力作用 下产生的加速g,量纲〔LT2〕，水深H,量纲(L】,假定 波速·与B、的若于靡次的变化有关 不 CgHi M 那末，量纲一致的唯一选择是 或 c~√gH 在上述特定的情况下，根据描述波浪运动的纯数学分析证实 了这点。事实上我们知道 23
c=vH 同样把它写成 C=（gH)1/或C=(gH)98 24
第二章海岸变化 第一节导 言 海岸线是陆地上一条沉积的固体边界，它直接受到波浪 和由波浪引起的海流的作用，以及陆地径流的作用。海岸带 包括海滩、酸波区及在波浪作用下底层有沉积物不断增长的 近岸水体。海岸带可以一直延展到属于后海滩的悬崖或沙丘 处，这里，那种波浪作用沉积物，诸如沙坝或沙嘴均十分狭 窄，在另一边直至悬岩或平滩则依傍着泻湖。所有海洋水体 都有海岸带，其扩展程度及轮廓决定于波浪的高度、频率， 潮汐的范围，风作用的程度，波浪沉积结构的大小和原来的 地貌状况。一般的海岸命名如图2.1所示。 对于大多数的人来说，海岸环境首先意味着是岸滩、阳 光、浪花和细砂。而许多人认为海岸线则是日复一日毫无变 化的、静止的环境，这完全是一种误解。事实上，整个海岸 特别是海滩，是一个不断变化的动的系统。无论海滩本身 是由什么物质组成，它们都是目前最富有的积聚区，或者是 过去地质年代的堆积物，海滩和近岸沉积的主要物质来源 是：河流带来的大量泥沙淤泥，波浪侵蚀带米的岸上不固 结物质：生物有机质，诸如贝壳、珊瑚碎片和小的海洋生物 残骸。许多海滩，如美国东岸的海滩，其泥砂是由波浪及海 流输移来的古代冰河沉积物，实际上，当时的河流及海平面 尚不在该位置上。 25
外滩小一内滩子一海一一海【一 前御后梅接 悬磨或沙 摊 风暴 平均高潮 平均低衫 痛潮线 沿岸沙坝 低潮线 沿岸区 沿岸抄坝 图2,1。岸滩剖面图解术语 波浪产生的能基是一种主要的自然工具，起着对海岸不 断塑造刻画的作用。波浪能够产生巨大的能量，且随着岁月 的推移，能壁连续的释放，不断地磨蚀坚硬的岩石，称为侵 蚀。然而在另一些地方，波浪能够输移泥沙和堆积成沙滩， 称为堆积作用。近代由于海岸城市化的挤塞群集所导致巨大 的威胁，已远大于波浪的堆积作用。世界上不少的沙滩因允 许在沙墩上建筑一些低标准的不动产建筑物，使波浪作用大 大减弱。 尽管海岸受人类活动的干扰，但是，自然过程发展依然 存在。其发展过程应与使海岸变形的力相配合，其中最主要 的莫过于波浪性能的特征，以及它在近岸波浪区内与海岸和 底层的相互作用。下一节我们将详细地讨论波浪本身的性质 26