“高树多悲风，海水扬其波”。如果说潮汐是地球的呼吸，波浪或许是海洋情绪的不时释放。不可否认的是它的生气更具偶然性。当远处的海面滚滚地涌向滨岸的时候，朵朵浪花不但美丽壮观，而且带来了无穷的能量。这就是我们下面将要介绍的波浪能。
波涛汹涌的波浪
波浪是海面在外力的作用下，海水质点离开其平衡位置的周期性或准周期性的运动。由于流体的连续性，运动的水质点必然会带动其邻近的质点，从而导致其波形（运动状态）在空间传播。因此，运动随时间和空间的周期性变化为波浪的主要特征。
实际海洋中的波浪是一种十分复杂的现象，人们通常近似地把实际的海洋波浪看做是简单波动（正弦波），或者把实际波浪看作是由许多振幅不同、周期不等、位相杂乱的简单波动（分波）叠加所形成的。
一般从简单波动入手研究海洋波动，因为简单波动的许多特性可以直接应用于解释海洋波动的性质。
波浪有哪些特征
用来描述波浪特征的量，如波型、浪向、波高、周期、波速、波长等，统称为波浪要素。周期：两个相邻的波峰或波谷通过某一固定点所经历的时间。
跨零周期：在某一固定点的波跳动的波浪浪观测记录曲线中，相邻的两个由下向上或由上向下跨过零线的交点之间的时间间隔。
谱峰周期：波谱曲线的峰值部分所对应的周期（频率），即波浪中能量最大的那一部分组成波所对应的周期。
波长：相邻的两个波峰或两个波谷间的水平距离。
波陡：波高与波长之比。
波数：单位距离内所包含的波个数的2π倍（不是一般概念的波的个数）。
频率：在某一固定点，单位时间内通过的波个数。
圆频率：又称角频率，单位时间内通过的波个数的2π倍，或水质点运动以弧度为单位的角速度。
波速：又称相速，波形传播的速度，即单位时间内波动传播的距离。
波型：在波浪观测中，根据波浪的外貌特征，将波浪分为风浪、涌浪和混合浪。
波向：指波浪的来向，以度数或方位表示。常波向即波浪出现频率最多的方向，强波向即出现最大波高的方向。
风向：指风的来向，以度数或方位表示。
在海洋调查和海滨观测中，一般主要观测波型、波向、波高、周期等波浪要素，其他要素均需计算得到。个别的海滨观测中，具备条件时，也可以观测波长和波速。
海洋环境监测
有趣的波浪家族
海洋中波浪的种类很多，分法不一。按形成的作用力，波浪可分为风浪、潮波和地震波及海啸；按波浪形成和传播及外貌特征，将海面在风作用下所产生的波浪分为风浪、涌浪和混合浪；按相对水深的大小，波浪可分为的深水波和浅水波；按相对振幅的大小，波浪可分为小振幅波和有限振幅波；按波形的传播性质，波浪可分为前进波和驻波；按波浪发生的位置，波浪可分为表面波、内波和边缘波。
1.风浪和涌浪
风浪指由当地风产生，并且一直处于风力作用之下的海面波动状态。其形态特征是波峰尖削，在海面上的分布很不规律，波峰线短、周期小，具有明显的三维性质（又称短峰波），波浪传播方向多与风向一致，当风力增大时，波峰常常出现破碎现象，形成白色浪花。
涌浪指海面上由其他海域传来已充分成长的风浪，或者是当地风力已迅速减小、平息，或者是当地白色的浪花风向已改变，海面上遗留下来的波动。涌浪的波面比较平坦、光滑，波峰线长、周期和波长较长，在海面上的传播比较规则，二维性质明显。
在某一局部海域观测波浪时，有时可以见到单纯的风浪或涌浪，但多数情况是风浪、涌浪同时存在，即所谓混合浪，但它们的传播方向和波高、周期往往不同。混合浪又分为以风浪为主（风浪波高大于涌浪波高）、涌浪为主和风浪涌浪相当三种情况。
2.深水波和浅水波
深水波：水深大于波长的一半时的波浪称为深水波，由于这种波动主要集中在海面以下一个较薄的水层内，又称表面波或短波。在深水区传播的波浪，水质点以1/2波高为半径做圆运动，其回旋的周期和波浪传播的周期相等。因为海底摩擦对深水波浪的影响甚微，故传播行程甚远，在到达浅海之前，波浪形态基本上不发生变化。
浅水波的划分有两种方法。一种是将水深小于波长一半海域的波浪统称为浅水波；另一种是将小于波长一半的海域分成两段，其中，把小于波长一半的1/25或1/20水域的波浪称作浅水波。
规则波和不规则波
规则波：是为了研究复杂的实际海洋波动的需要，而提出的一种波形如正弦曲线，波高、周期、浪向等波浪要素均大致相同的简单波动，又称为正规波、二维波。除了发展成熟的涌浪较接近于正弦波，一般只有在实验室条件下才可能出现。不规则波：
海洋中的实际海浪均是由波高、周期和浪向不同的波浪组成，在时间和空间上波浪要素不规则变化着的，故又称随机波，实际的波浪都是不规则波。
3.小振幅波和有限振幅波振幅波理论和有限振幅波理论均属重力波理论，它们研究的对象是规则波，均是在假定流体为无黏滞性、无旋运动和不可压缩的理想流体，并且流体的表面压力是均匀的，底部是不透水的刚性边界的条件下研究波动的理论。
小振幅波：指振幅相对于波长为无穷小，重力是其唯一外力的一种简单波动，简单波动的特性可以近似地说明实际海洋波动的许多现象，因其具有正弦曲线形式的波面，故又称为正弦波。由于在处理流体动力方程时，忽略了水质点波动速度的平方项，使流体动力方程变为线性的，因为水质点的速度本身就不大，这样的处理是允许的，因此称这种波动为线性波。
有限振幅波：指相对于小振幅波动而言，具有较大的振幅，其波面在波峰附近较陡，在波谷附近较平缓，是与实际海浪的波高较大，甚至波峰变尖，直至破碎等特点更为相近的一种波动，属于非线性波。
4.前进波和驻波
前进波：又称进行波，波形不断地向前传播的波浪。
驻波：又称立波，向前传播的前进波遇到立壁被反射回来后，与前进的波相遇而相互重叠，重叠后的波不向任何方向传播，水面仅反复做上下运动。
波浪能的形成
水在其平衡位置附近会作周期性振动，就是说一个水质点从最高点（波峰）经平衡点再往下到达最低点（波谷），然后再经平衡点回到最高点，就完成一个振动周期。这是因为当水质点离开平衡位置后，有一种力叫恢复力（表面张力、重力等）
就力图使它回到原来的平衡位置，但因有一个惯性作用振动仍保持着，并通过其四周的水质点向外传播，这种过程就形成了波浪，看到波浪由这边传到那边。其实一个水质点并没有移动，只是其中能量转移到其他质点上去，让人觉得好像波浪自己会传到很远的地方去一样。
海洋波浪的成因比较多，因此类型也就比较多。其中，风力是波浪的主要成因，由风力直接作用产生的波浪称为风浪，风浪离开风区向远处转播便形成涌浪。风浪到浅水区，受海水深度变化的影响比较大，出现折射，波面不再是完整的而是出现破碎和卷倒，此时称为近岸波，习惯上把风浪和涌浪以及近岸波，合称为海浪，也就是人们常说的“无风不起浪”。除了风力以外，地震也能引起地震波，这种波传到岸时，波高迅速增大，会形成灾害性的海啸，这种海浪呼啸而来，给沿海地区带来可怕的灾难。其实潮波也是一种长周期的重力波，不过它是在引潮力作用下引起的一种波。另外海洋中还有惯性波，是由地转偏向力作为恢复力而引起的波。
还有一种周期更长的波是由于地转偏向力随纬度的变化作用力引起的行星波。
