歡迎來到海岸線!你的波浪與海岸地貌學習指南

各位同學好!準備好探索地球上其中一個最具活力、最令人興奮的環境——海岸線了嗎?有沒有想過美麗的沙灘是怎樣形成的?或是巨大的懸崖和形態獨特的天然海蝕拱是如何被大海雕刻出來的?這個章節就是關於這些!

我們將拆解波浪的運作原理、它們如何塑造地貌,以及它們創造的各種奇妙地貌特徵。學完本章,你將能夠看著海岸線,並理解眼前正在發生的強大侵蝕和沉積故事。這對於我們香港這個擁有漫長而美麗海岸線的城市來說,尤其切身相關!


1. 認識波浪:海岸變化的引擎

波浪如何形成?(波浪生成)

比你想像中簡單!波浪是由吹過海面而產生的。風的能量會傳遞到水中。

類比:想想你吹熱飲表面來降溫時,是不是會產生微小的漣漪?現在想像一股巨大、強勁的風在海洋上吹拂數百公里。這就是巨浪的由來!

波浪的大小和能量取決於三個主要因素:

  • 風速:風速越快,波浪越強勁。
  • 風時:風吹拂的時間越長,波浪越大。
  • 吹程:這是指風在不受阻礙下,能吹過開闊水域的距離。吹程越長,波浪越大。

認識兩種波浪

波浪並非都一樣。在地理學中,我們根據波浪對海岸的影響,將它們分為兩種主要類型。別擔心,它們的名字已經給你很大的提示了!

建設波(建設者)

這些波浪有助於堆積海灘。它們輕柔平靜。

  • 特徵:它們波長較長(浪與浪之間距離較遠),波高不高。它們頻率較低(約每分鐘6-8個波浪)。
  • 過程:波浪向前移動(稱為沖水)的力量較強,能將沙粒和卵石帶上海灘。回退運動(迴水)較弱,因此沒有足夠能量將物質拉回大海。
  • 結果:沉積!海灘上留下的物質比帶走的更多。海灘會變大。
破壞波(破壞者)

你猜對了!這些波浪會破壞或侵蝕海灘。它們強勁,通常由風暴產生。

  • 特徵:它們波長較短(浪與浪之間距離較近),陡峭而高。它們頻率較高(約每分鐘10-14個波浪)。
  • 過程:波浪以巨大的力量拍打下來。沖水比強勁的迴水弱,後者會將沙粒和卵石拖回大海。
  • 結果:侵蝕!海灘上被移走的物質比新增的更多。海灘會變得更小、更陡峭。
快速比較:建設波與破壞波

特徵:主要作用
建設波:堆積(沉積)
破壞波:破壞(侵蝕)

特徵:能量
建設波:
破壞波:

特徵:沖水與迴水
建設波:沖水強、迴水弱
破壞波:沖水弱、迴水強

第一部分重點提示

波浪由風產生。建設波能量較低,會沉積物質,使海灘堆積變大。破壞波能量較高,會侵蝕物質,使海灘逐漸流失。


2. 波浪的工具箱:海岸過程

波浪有三項主要工作:侵蝕海岸、搬運破碎的物質,並將它們沉積到其他地方。讓我們看看它們每項工作的「工具」。

海岸侵蝕:雕刻過程

這是波浪如何破壞和磨損海岸線岩石的方式。主要有四種方式發生。

記憶法:記住這些方法的一個簡單方法,就是將它們想像成四種不同的「攻擊」方式。

  1. 水力作用:水撞擊懸崖的純粹力量。空氣被困在裂縫中,被波浪壓縮,然後膨脹,將岩石炸開。想像一下高壓水槍沖擊牆壁的樣子。
  2. 磨蝕作用(或刮蝕作用):這是指波浪捲起岩石、沙粒和卵石,並將它們拋向懸崖表面。它就像砂紙一樣,刮擦和磨損懸崖。這是最有效的侵蝕類型!
  3. 撞擊作用:這是指海水攜帶的岩石和卵石相互撞擊。它們被分解成更小、更光滑、更圓的碎片。想像一下洗衣機裡的巨型岩石。
  4. 溶蝕作用(或溶解作用):這是一個化學過程。海水的酸性可以溶解某些類型的岩石,如白堊和石灰岩。想像一顆方糖在水中慢慢溶解。

海岸搬運:物質的移動

一旦岩石被破壞,就必須被移動。這個過程主要稱為沿岸漂移

第一次接觸可能覺得有點難,但別擔心,它其實是一個簡單的分步過程:

  1. 波浪通常會以角度撞擊海灘,這個角度由盛行風的方向決定。
  2. 沖水將沉積物(沙、卵石)以這個角度帶上海灘。
  3. 重力隨後將迴水垂直地拉回海灘。
  4. 這個過程不斷重複,導致沉積物以鋸齒狀模式沿海灘移動。

海岸沉積:放下負載

這是最後一項工作。當波浪失去能量時,便無法再攜帶沉積物,所以會將其放下。沉積發生在水域受遮蔽、波浪較平靜的地區,例如海灣。

第二部分重點提示

波浪透過水力作用磨蝕作用撞擊作用溶蝕作用侵蝕懸崖。它們透過沿岸漂移沿海岸移動物質,並在失去能量時放下物質(沉積)。


3. 侵蝕的傑作:海岸地貌

當波浪侵蝕海岸時,它們會創造出一些真正壯觀的地貌特徵。一個很好的例子是波浪侵蝕海岬(一塊伸入海中的堅硬岩石)時會發生的情況。

海岬的故事:從懸崖到海蝕柱

這個過程遵循清晰的順序。它從海蝕崖的形成及其底部一個特殊的海蝕平台開始。

步驟1:海蝕崖和海蝕平台
破壞波浪侵蝕懸崖底部,尤其是在漲潮時。它們利用水力作用和磨蝕作用等「工具」,在懸崖底部刻蝕出海蝕凹槽。隨著凹槽越來越深,上方的懸崖失去支撐,最終崩塌。這個過程不斷重複,導致懸崖向內陸後退。在新懸崖的底部,會留下一個平緩傾斜的岩石表面,稱為海蝕平台,你通常在退潮時可以看到它。


步驟2:海蝕洞
波浪會尋找海岬岩石中的任何弱點,例如裂縫或斷層。它們侵蝕這個弱點,使其越來越大,直到形成一個海蝕洞


步驟3:海蝕拱
有時,一個海蝕洞在海岬的一側形成,另一個則在另一側形成。如果它們最終相遇,或者單一海蝕洞完全侵蝕穿海岬,就會形成一個孔洞,造就一個壯觀的海蝕拱英國的多德爾門(Durdle Door)就是一個著名的例子。


步驟4:海蝕柱
海水持續侵蝕海蝕拱的底部,而風化作用(如雨水和風)則削弱頂部。最終,海蝕拱的頂部變得過重而崩塌,留下一個高聳、獨立的岩石柱,稱為海蝕柱澳洲的「十二門徒石」是著名的海蝕柱。

快速回顧:海岬侵蝕順序

裂縫/斷層 ➔ 海蝕洞 ➔ 海蝕拱 ➔ 海蝕柱

這是岩石在數千年裡向海洋力量屈服的故事!

第三部分重點提示

海岬的侵蝕遵循一定順序,形成海蝕平台海蝕洞海蝕拱,最終是海蝕柱等地貌。


4. 寧靜的創造:海岸地貌

當波浪沉積其攜帶的沙粒和礫石時,它們也會創造出令人驚嘆的地貌。

沙灘:最著名的海岸地貌

這就是我們都認識的!沙灘是在受遮蔽地區,最常見於兩個海岬之間的海灣中,堆積而成的沙粒和礫石。建設波將物質帶到岸上,並隨著時間推移堆積成沙灘。

沙嘴:伸向大海的沙灘

沙嘴是一端與陸地相連,另一端伸向大海的狹長沙或礫石堆。

  • 形成方式:沿岸漂移將沉積物沿海岸搬運。當海岸線突然改變方向(例如在河口處),沉積物會繼續沿相同方向沉積,在開闊水域中形成一道沙脊。
  • 你知道嗎?沙嘴的末端通常會因風向和波浪方向的變化而彎曲。這稱為彎曲端。

沙洲:連接兩岸的沙嘴

如果沙嘴持續在海灣中延伸並連接到另一側的陸地,它就變成一個沙洲。它在其後方困住一片水域,稱為潟湖

連島沙嘴:連接陸地的沙嘴

連島沙嘴是一種特殊的沙嘴。它是從大陸伸出並連接到附近島嶼的沙脊。

  • 真實例子:香港就有一個完美的例子!長洲島實際上是兩個較小的島嶼被一條連島沙嘴連接起來的,主要村莊和渡輪碼頭就位於這個連島沙嘴上。

第四部分重點提示

沉積作用形成由沙粒和礫石構成的地貌。這些包括沙灘(位於海灣中)、沙嘴(伸向大海)、沙洲(橫跨海灣)和連島沙嘴(連接到島嶼)。


5. 綜合整理:影響海岸的因素

那麼,是什麼決定了海岸是受侵蝕還是沉積影響呢?這是多種不同因素共同作用的結果。

什麼控制海岸過程?

  • 地質因素:這完全取決於岩石!
    - 岩石類型:堅硬的岩石(如花崗岩)侵蝕緩慢,形成高聳的懸崖和海岬。鬆軟的岩石(如黏土)侵蝕迅速,形成平緩的斜坡和海灣。這種差異稱為差異侵蝕
    - 岩石結構:岩石中存在斷層和節理會產生弱點,使波浪容易侵蝕。

  • 海洋因素:這與海洋本身有關。
    - 波浪類型:海岸是由破壞波主導(導致侵蝕)還是建設波主導(導致沉積)?
    - 波浪能量:高能量海岸線暴露在強勁的波浪中,將會受到侵蝕。低能量海岸線受到遮蔽,將會受到沉積影響。

  • 大氣因素:這與天氣有關。
    - 風:風速和風向控制著波浪的力量和沿岸漂移的方向。惡劣的天氣會大大增加侵蝕。

你成功了!你現在對海岸的形成方式有了紮實的理解。記得為這些地貌和過程繪製圖表——這是確保你理解它們形成方式的最佳方法。不斷溫習這些核心概念,你很快就會成為海岸專家!