第 一 題

「孤立波（Solitary wave）」係指非線性波動理論中，波長與週期均趨近於無限大的一種極限波動形態。其特徵包含： (1) 波形特徵：全波皆位於靜水面之上，僅具有單一波峰而無波谷存在。 (2) 水質點運動：當孤立波通過時，整個水層內之水質點僅發生與波浪行進方向相同之單向淨位移，不會產生如微小振幅波的往復運動。

「淺化（Shoaling）」係指波浪由深水區向海岸淺水區傳播時，因水深逐漸變淺受海底地形影響，導致波浪特性發生變形之物理現象。其特徵包含： (1) 運動特性變化：波浪週期（$T$）保持不變，但波速（$C$）與波長（$L$）隨水深變淺而逐漸減小。 (2) 波高變化機制：依據波能傳遞守恆定律（假設無折射、摩擦等能量損失），因波浪群速（$C_g$）變慢導致單位面積內能量堆積，使波高（$H$）在接近碎波帶時急遽增大。

「離岸堤（detached breakwater）」指設置於近岸碎波帶外側，且與海岸線大致平行、兩端不與陸地相連的海岸防護構造物。 其特徵與防護機制包含： (1) 削能與繞射：直接阻擋入射波浪以消耗波能，並因波浪繞射（Diffraction）作用，在堤後形成波浪能量較低的波影區（Wave shadow zone）。

「近岸流（nearshore current）」指波浪傳入淺水區發生碎波後，因水質點動量改變（輻射應力梯度產生變化）而在碎波帶（surf zone）內外所產生之平均水流系統。 其特徵與主要組成包含： (1) 沿岸流（Longshore Current）：波浪斜向入射碎波後，產生平行於海岸流動的水流，為帶動沿岸漂沙之主要動力。

「暴潮（storm surge）」指由於強烈低氣壓天氣系統（如颱風、溫帶氣旋）侵襲，導致沿岸海面水位發生異常抬升的現象。其核心機制包含： (1) 氣壓效應（倒氣壓計效應）：中心氣壓極低，導致海面水體失去大氣壓力壓制而隆起。經驗上，氣壓每降低1百帕（hPa），水位約上升1公分。 (2) 風剪效應（風揚效應）：強風持續將海水吹向海岸，受淺水地形與海岸線阻擋，水體無處宣洩而向岸堆積抬升。