津波の時の水中の状態について

質問

この間日本海の荒波を見た時、ふと気づいた素朴な疑問です。

波は海面上だけで発生しているように見えるのですが、その荒波の水面下では
どのような状態になっているのでしょう？
津波による死者がでたときなどは、人は溺れ死ぬのでしょうか？
それとも波を受けた衝撃でどこかに叩きつけられて死んじゃったりするのでしょうか？
海中では波の影響が少ないようなイメージがあるのですが、津波が発生した時に、水中に潜っていれば波の衝撃はほとんど受けないのではないか？
そんなことを考えてしまいました。

それと、海の波（波形？）と、湖面などに石を投じた時に生ずる波紋は、
違うものだと聞いたことがあります。具体的にどう違うのでしょうか？
この2つも水面下でなにか差があるのでしょうか？

回答No.2

YUZURU · ベストアンサー

津波のメカニズムですが、海面下で振幅が隠れています、遠くで発生した津波は、帯のが進むように見えますが、それは、振幅の頂点が見えているに過ぎません、実際には、海面下に振幅が隠れています、これが島や陸に近づき、浅い海底にぶつかり、行き場を失った振幅が海面から盛り上がり、陸地を襲う訳です、津波で亡くなる場合、もちろん、津波のエネルギーで倒壊した家屋の下敷きになり死亡する場合もあるでしょうが、多くは、引き波により、沖合いに引きづり込まれた際に、溺死するか、沖合いに流されて、体力を消耗して死亡するようです。

お礼

回答ありがとうございます。
>帯のが進むように見えますが、それは、振幅の頂点が見えているに過ぎません、
この内容を聞いて、理科の授業を思い出しました。
確かに私は波が進んでいるように思っていました。
授業ではなにかムカデのような装置をつかって波を見せてもらった記憶があります。
ムカデのような装置の足は上下に振幅しているだけなのですが、波は進んでいるように見えました。そんな感じなのですね。

海面下でも振幅があり、水面下に潜っても波の影響を受けるというのは理解できました。ただ、まだ納得いかない点が。
海の波を見ると、湖面の波紋や、コップを揺らした時の波とは明らかに違うように見えます。
文章で説明するのは難しいのですが、サーフィンで波のループの中をくぐるシーンなんかを映像で見られる波は明らかに他の波と違うと思うんです。
普通の波は、山のような形が進んでいると思うのですが、
海の波は、大きな筒が回転しながら進んでいるというか、そういうように見えます。
海の波はなにかさらに別の要因で発生するのでしょうか？

回答No.4

YUZURU

丁寧なお礼を頂戴し、気を良くして再登場いたしました。
津波について、もう少し詳しくご説明いたします。
津波は、その伝達速度が速いのが特徴です、（南米）チリ沖地震の津波が日本に到達した事は有名ですが、初めに発見したのは、ジェット旅客機のパイロットが太平洋上を一直線に進む白い線のようなものを発見し報告しました、後にこの白い線が、津波の先端が見えていたと判りました、驚くのはこの白い線がジェット旅客機とほぼ同じ速度で進んでいた事です、およそ４００Ｋm／ｈで進んでいた事になります、当然、海水が移動している訳ではなく、波のエネルギーだけが伝達しているわけです、海水に変化が現れるのは、岸に近づいた時点で、前の回答に書いたように、波形の下端が徐々に浅くなる海底にぶつかり、波形エネルギーは、抵抗の少ない上方向に押し上げられます、上方向に波が上がろうとすると大量の海水が必要になりますので、大型の津波の直前には、海岸線が見る見るうちに沖まで干上がります、そしてその海水を得た津波は、その振幅分（当然重力に寄る損失はありますが）海底から盛り上がります、そして、恐ろしい速さの進行方向へのベクトルを持ったまま、波は進み崩れます、この時、遠浅の海岸でゆっくり深くなる場合エネルギーは消費され、大きな被害はでませんが、急に深くなる海底形状の場合、エネルギーの損失が最小で、さらに、湾の形が口が広く奥が狭い漏斗のような形の場合、広い範囲のエネルギーが奥に進むほど中心に集中し最悪の条件となり、巨大な津波が襲います。
ご質問の湖面などに石を投じた時に発生する波紋と違うかですが、波紋の一つだけに注目すれば、同じだと思うのですが・・・学生時代に人口波の実験装置（２５mプールほどの装置）で実験しましたが、人口的に作った津波が模型の港町を襲いました。石を投げ込んだ訳ではないですが、大きな板を垂直に立ててゆっくり前後させる装置だったと思います・・・ちょっと記憶が曖昧です（笑）参考にして見てください。

お礼

回答ありがとうございました。
今回の質問で得た一番の知識は、「波が移動しているのではない」ということでした。まさかそんなにも津波の速度（波のエネルギーの移動する速度）が速いとは知りませんでした。
いろいろと詳しく教えていただいてありがとうございます。
長年の疑問が解決しました。

回答No.3

hiromuy

こんにちは。
今までの回答・お礼を読ませていただいた上で、私が思うところを記入させていただきます。
>海の波はなにかさらに別の要因で発生するのでしょうか？
ということですが、波は水深が浅くなるにつれてその速度が減水する性質があります。
ということは、例えば海の波が海岸や砂浜に近づくに連れてその速度が減少し、後から来る波とドン詰まって波高が高くなっていきます。高くなり過ぎると波形を保てなくなり、頂部から波は崩れます。
これは津波が高くなる理由の一つです。
また、サーフィンによく見られる巻き立てるような波は、上記説明で納得していただけるかと思います。

お礼

回答ありがとうございます。
なるほど。水深は一定ではないし、速度もそれによって変わるのが
ポイントだったのですね。波が倒れてしまうかたちから、
あのような変わった波になるんですね。

私はもういい大人ですが、小さい頃からの疑問が解決しました。
ありがとうございました。

回答No.1

noname#5277

まず津波について。
基本的に水中にも波はあります。
そしてその波形は、水面の波形を弱くしたものです。
水底に近づくにつれて弱くなります。

ただ、津波の場合は、海面の波自体が大きいので、
水中の波も結構大きいことがあり、
一概に「おぼれて死んだ」のか「たたき付けられて」死んだのかはわかりません。
また、衰弱死という可能性もありますしね。

次に海の波と湖面の波についてですが、
おそらく合成波と単一波のことでしょう。
海の波はいろいろな周期の波が合成されて「スペクトル波」と
呼ばれる状態になっています。
これに対し、湖面の波は単一の周期の波だけで構成されます。
そこの違いだと思います。

ちなみに、ある程度深い湖とか池とかの波は重力で起こりますが、
コップになみなみに水を入れて揺らしたりするときにできるのは
表面張力による波です。
波には、重力波と表面張力波があるんです。
蛇足ですが。

お礼

回答ありがとうございます。
No.2さんの回答にも書いたのですが、
海の波と他の波は形が明らかに違うように見えます。
それが「いろいろの周期の波が合成された結果」なのでしょうか？

砂浜沿いの波は、筒が回転しながら進んでいるように見えます。
このへんの波の違いについてもご存知でしたらご教授いただきたいと思います。