2.4.1 波浪的基本性质
波浪现象的一个共同特征，就是水体的自由表面呈周期性的起伏，水质点作有规律的往复振荡运动。这种运动是由于平衡水面在受外力干扰而变成不平衡状态后，表面张力、重力或科氏力等恢复力使不平衡状态又趋向平衡而造成的。海洋中的波动可以按照干扰力、恢复力等多种方式分类。例如，按照引起波动的原因（干扰力）进行分类有：由风力引起的波浪，称为风浪；由太阳、月球及其他天体引起的波浪，称为潮汐波；由水底地震引起的波浪，称为海啸；由船舶航行引起的波浪，称为船行波等。
引起波动的最常见的因素是风。风作用下的波浪，在波峰的迎风面上，水质点的运动方向与风向一致，会加速水质点的运动；在波谷的背风面上，水质点的运动方向与风向相反，会减慢水质点的运动，所以风浪的剖面往往呈前坡缓、后坡陡的不对称形状，如图2-11a所示。当风停止后，由于惯性和重力的作用，波浪仍然不断地继续向前传播着。当传播到无风的海区后，这个海区也会产生波浪。这种波浪，波峰平滑、前坡与后坡大致对称，外形较规则，人们通常称它为涌浪，也叫余波，其剖面形状如图2-11b所示。
图2-11 波浪剖面示意图
对于图2-11b所显示的规则波浪的剖面，可以定义以下一系列名词和参量。
（1）波峰：波浪在静水面以上的部分；波顶：波峰的最高点。
（2）波谷：波浪在静水面以下的部分；波底：波谷的最低点。
（3）波高H：波顶与波底之间的垂直距离。
（4）振幅a：波高的一半。
（5）波长L：两个相邻波顶（或波底）之间的水平距离。
（6）水深d：平均水面与海底的距离。
（7）周期T：波面起伏一次的时间。
（8）波浪中线：平分波高的中线。
（9）超高h s0：波浪一般具有波峰较陡、波谷较平缓的特点，波浪中线常在静水面之上，波浪中线超出静水面的高度称为超高。
（10）波速c：波浪外形向前传播的速度，等于波长除以周期，即c=L/T。
（11）波陡：波高与波长的比值（H/L）。
波高、波长、波陡、波速和波浪周期是确定波浪形态的主要尺度，总称为波浪要素。
风浪具有非线性三维特征和明显的随机性，无法用流体力学方法进行描述，但是对于二维规则波浪运动，迄今已有许多不同理论来描述其运动特性。与流水运动相似，波浪的描述也包括两种方法：欧拉法和拉格朗日法。