해안가에 다가올수록 파도가 높아지는 이유는 무엇인가요?

Question

바다 한가운데서는 파도의 높이가 낮지만, 이 파도가 해안가 근처로 다가올수록 파도의 높이가 점차 높아지며 부서지는데요. 해안가에 다가올수록 파도가 높아지는 이유는 무엇인가요?

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안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

해안가에 다가갈수록 파도가 높아지고 부서지는 원리는 수심이 얕아지면서 해저면과 파도의 마찰로 인해 파도의 속도가 느려지고 파장이 짧아지는 반면, 파도가 가진 에너지는 수직으로 집중되기 때문입니다.

깊은 바다에서 파도는 물 입자가 원을 그리며 제자리에서 진동하는 방식으로 전달되는데, 이때 물 입자의 원운동은 수심 아래로 갈수록 점차 작아지며, 파도의 영향을 받는 깊이는 파장의 절반 정도까지입니다. 파도가 해안가로 접근하여 수심이 파장의 절반보다 얕아지면, 파도 하단의 물 입자 운동이 해저면에 부딪히기 시작합니다. 물 입자의 원운동이 납작한 타원 운동으로 변하고 해저면과의 마찰로 인해 파도 하단의 진행 속도가 현저히 느려집니다. 해안에 가까운 앞쪽 파도는 해저 마찰로 느려지지만, 뒤쪽에 있는 파도는 깊은 바다의 빠른 속도로 계속 밀고 들어옵니다. 이로 인해 파도와 파도 사이의 거리가 좁아지며 파장이 크게 감소합니다.