日本有一幅著名的浮世繪（風(fēng)俗畫）“神奈川之波”。它展示了大海中洶涌的波浪，洶涌的波浪，以及一片在風(fēng)浪中游蕩的船葉。蘇軾有一個(gè)名詞“念奴嬌·赤壁懷古”，里面有“亂石穿空，驚濤拍岸，卷起千堆雪”的字句。
從物理海洋學(xué)的角度來看，上述日本繪畫和蘇軾的文字中描述的浪花是非常準(zhǔn)確和科學(xué)的。
日本浮世繪是“風(fēng)浪”在深水中的浪花。顧名思義，它是風(fēng)吹來的浪花。當(dāng)風(fēng)從空中以一定角度吹向大海時(shí)，它會(huì)對海洋產(chǎn)生壓力。這個(gè)壓力有兩個(gè)“分量”：即沿海面切線的分量還有垂直于海面的分量。垂直于海面的分量被海水抵消，而沿海面切線的分量卻可以驅(qū)動(dòng)海水里面的顆粒并且強(qiáng)迫它們做圓周運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致海面起伏，即風(fēng)浪。海面的風(fēng)越大，則風(fēng)壓就越大，波長和波高也就越大。俗話說：“大風(fēng)大浪”，也就是如此。
但有一種意想不到的情況。如果海面風(fēng)向發(fā)生變化，與波浪形成“逆流”，那么“大風(fēng)和巨浪”就無從談起。此時(shí)，風(fēng)阻礙了波浪的前進(jìn)，沿海面切線的壓力阻礙了海洋粒子的原始圓周運(yùn)動(dòng)。海面不再穩(wěn)定，波浪被風(fēng)吹成波浪。然后呢，形成噴霧的必要條件是“風(fēng)浪逆流”。很明顯的是，輕微的風(fēng)并不能阻止波浪的前進(jìn)，又或者，風(fēng)速必須足夠大才可以把海水吹成波浪，這也是波浪形成的另外一個(gè)必然條件。海面上足夠大的風(fēng)速一般情況下會(huì)受到波速、海水密度，海面張力的影響，一般的情況是非常復(fù)雜的。根據(jù)國外物理學(xué)家、拉姆的計(jì)算，逆流一般至少為12.6海里/小時(shí)。
那么風(fēng)是如何把波浪變成浪花的呢？因?yàn)椴ǚ逄幍膱A周的運(yùn)動(dòng)半徑比較大，位置也高，動(dòng)量還有勢能大；相反呢，波峰水槽處水質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量和勢能就會(huì)較小。因此，在沿海面切線方向相同大小的風(fēng)壓下，波峰處水質(zhì)點(diǎn)的流速大于波谷處的流速，使波浪變得不對稱、前傾和彎曲，最終崩塌形成波浪。
和前面所說的一樣，波浪中的每個(gè)“水質(zhì)點(diǎn)”不會(huì)“隨波漂流”，而是“在原地”作圓周運(yùn)動(dòng)。離海面上的粒子越近，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑就越大。當(dāng)水深低于某個(gè)波長時(shí)，水質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。然而，在比較淺的水或靠近陸地的水域附近，因?yàn)樗c河底部或者和海床的摩擦，水質(zhì)點(diǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)則會(huì)變成“橢圓運(yùn)動(dòng)”，運(yùn)動(dòng)的速度自上而下就會(huì)慢慢變小。換言之，在海浪波峰處的水質(zhì)點(diǎn)仍然會(huì)以最原始速度向前移動(dòng)，但是，波谷處的水質(zhì)點(diǎn)的速度則會(huì)慢很多，這也會(huì)使波浪不對稱、向前傾斜和彎曲。離海岸越近，前彎越嚴(yán)重。最后，它崩塌并形成波浪，稱為“破碎波”。撞擊海岸的東西被稱為“岸波”，激起的波浪是岸波。高速拍打在“拋石”上的波浪自然會(huì)“拍打海岸，卷起數(shù)千堆雪”。一個(gè)“節(jié)拍”字和一個(gè)“音量”字非常生動(dòng)和科學(xué)。
當(dāng)波浪綻放時(shí)，科學(xué)家用高速攝影技術(shù)發(fā)現(xiàn)，波浪尖會(huì)迅速滾動(dòng)到部分空氣中，形成無數(shù)個(gè)不同程度厚度的“氣管”。在坍塌的瞬間，無數(shù)不同厚度的氣管被水壓碎，變成更大的氣泡和水滴，到處飛濺。當(dāng)浪尖與水碰撞時(shí)，大氣泡會(huì)變成更多的小氣泡和水滴，洶涌而飛。振動(dòng)產(chǎn)生的頻率和聲音隨氣管厚度的不同而不同。氣泡的頻率和聲音隨氣泡的大小而變化。
因此，不同厚度的氣管就像無數(shù)的長號、薩克斯管、大管和低音管。大氣泡就像無數(shù)的大提琴、低音提琴和小豎琴。這些小氣泡就像無數(shù)的琵琶和古箏。當(dāng)泡沫破裂時(shí)，它們就像無數(shù)的大鼓和小鼓。同時(shí)在演奏！簡直驚天動(dòng)地。
科學(xué)家經(jīng)過大量分析發(fā)現(xiàn)，波浪的頻譜非常的寬，“高次諧波”很豐富，而30~8500赫茲之間的中低音很豐富。因此，它是最適合人耳的驚心動(dòng)魄的音樂！這是世界上最雄偉、最強(qiáng)大、最純凈的海浪的歌唱！
