波浪（読み）ハロウ

デジタル大辞泉

は‐ろう〔‐ラウ〕【波浪】

水面に起きる表面波。風浪・うねり・磯波の総称。なみ。
[類語]波・さざ波・白波・逆波・津波・土用波・うねり・小波・大波・高波・荒波・波濤・怒濤・激浪・男波・女波・余波・徒波あだなみ・逆浪げきろう・横波・海嘯・夕波・波頭なみがしら・波頭はとう・波の花・波間

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精選版 日本国語大辞典

は‐ろう‥ラウ【波浪】

1. 〘 名詞 〙 風浪、うねり、およびそれらの変形である磯波(いそなみ)の総称。波濤(はとう)。
   1. [初出の実例]「愛河波浪已先滅、苦海煩悩亦無_レ結」(出典：万葉集（８Ｃ後）五・七九四・右詩)
   2. 「政海の波浪(ハロウ)は自から高く自から卑く」(出典：三日幻境（1892）〈北村透谷〉上)
   3. [その他の文献]〔晉書‐張華伝〕

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日本大百科全書(ニッポニカ)

波浪
はろう

風が海面を吹くときに生じる風浪と、ある海域で発生した風浪が風のない離れた海域に伝わったうねり、およびその両者の海岸付近における変形である磯波(いそなみ)の総称。

　海洋にはさまざまな波動現象がみられる。太陽・月の引力によって生じる潮汐(ちょうせき)、湾内の水が振動するセイシュ（静振）、地震に伴う津波なども海洋にみられる波動である。波浪は風によって引き起こされた重力波で、通常、約1秒から約30秒の周期をもっている。

［桜井邦雄・三河哲也］

波浪の発生と消滅

静かな海面に風が吹き始めると、最初は表面張力波とよばれるさざ波が生じる。さらに風が吹き続くと、しだいに大きな波が現れるようになる。このように、その海域で吹いている風によって生成された波を風浪という。風速が変化しなければ、波は無制限に大きくなるわけではなく、その風速に応じたある一定の状態に近づいていく。岸から十分離れた海域で長時間風が吹き続いた場合の波高（波の山から谷までの高さ）の目安は、
　　〔波高(m)〕＝0.03×〔風速(m/s)〕²
で与えられる。現在報告されているもっとも大きな波高は、1933年アメリカの軍艦ラマポ号が北太平洋で観測した34メートルという値である。

　このようにして発生、発達した波は、風の吹いていない海域にも伝わっていく。波のうちでも周期の短い成分波は、水の粘性や逆風による抵抗で急速にエネルギーを失うが、長い周期をもった波は、ほとんど減衰せず数千キロメートルを伝わることもある。風場（風の吹いている海域）を離れて伝わっていく波や、風がやんだのちに残っている波をうねりという。やがて沿岸部に到達した波浪は、砕波したり、反射の過程で大部分のエネルギーを失って消滅する。

［桜井邦雄・三河哲也］

波浪の要素と性質

実際の海面は複雑な起伏をもっているが、理解しやすいように正弦波を考える（図A）。水面のもっとも高くなったところを波の峰（波の山）、低くなったところを波の谷とよぶ。隣り合った峰と峰の間隔を波長（L）、峰と谷の高度差を波高（H）とよぶ。波が進んでくる方向を波向、波の峰（または谷）の移動する見かけの速さを波の位相速度（c）という。また、ある点を一つの峰が通過し次の峰がくるまでの時間を周期（T）という。このほか、波の険しさを表すために波形勾配(こうばい)（H/L）という値も用いられる。

　波高が波長に比べて十分小さいという仮定のもとでは、位相速度と波長の間に次の関係が成立する。hは水深、gは重力加速度である。

　　c²＝(gL/2π)tanh(2πh/L)
　水深が波長に比べて十分大きい場合は深海波とよばれ、周期と波長の間に
　　〔波長(m)〕＝1.56×〔周期(s)〕²
という簡単な関係が成立する。これは、周期が異なる波は位相速度が異なるということを示しており、このような性質を分散性とよぶ。一方、水深が波長に比べて小さい場合は浅海波とよばれ、

という関係が得られる。

　これらの関係からもわかるように、沖合いの波が水深の小さい所に伝わってくると波速が変化する。等水深線に斜めに波が侵入してくる場合、進行方向が変わる屈折現象がみられる。沖合いでは、日によって波の向きが異なっても、沿岸部ではほぼ海岸線に平行に波が打ち寄せるようにみえるのは屈折のためである。

　水深が大きい場合、波に伴って水の粒子は波の進行方向に沿った平面内を円運動する。しかし、水深が深くなると、水粒子の運動は急速に小さくなる。波に伴って水圧も変化するが、水粒子の運動と同様、水深とともにその変化量は急激に減少し、波長の半分より深い所には、波に伴う水圧変動はほとんど及ばない。波は、その波高の二乗に比例したエネルギーをもっており、深海波の場合、位相速度の半分の速さでエネルギーが伝わる。

［桜井邦雄・三河哲也］

波浪の統計的性質

実際の海の波浪は、簡単な正弦波とは異なり、はるかに複雑で不規則である（図B）。このような波浪の状態を表現するためには、なんらかの統計処理が必要である。いま、ある1点で海面の昇降を連続的に測定し、図Cのような波形記録が得られたとする。一つ一つの波を図のように定義すると、波高、周期の一連の組をつくることができる。これらの波高および周期の平均値を平均波高、平均周期という。また、波高の大きいものから順に全体の3分の1の波について平均を求めたものを3分の1最大波の波高、周期とよび、有義波高、有義波周期ともよばれる。同様に10分の1最大波なども定義され、有義波高を1とするとき、次のような関係があることが知られている。

　　平均波高0.63
　　10分の1最大波高1.27
　　100分の1最大波高1.61
　　1000分の1最大波高1.94
［桜井邦雄・三河哲也］

波浪のスペクトル

有義波による波の記述では、風浪とうねりが混在していたり、異なる方向からの波が重なったような複雑な海面の特徴を十分に記述することはできない。複雑な海面の起伏を、図Dのように、さまざまな方向に伝わる、いろいろな周期をもった正弦波の重ね合わせと考え、おのおのの成分波のもつエネルギーを、その伝わる方向、周波数の関数として表現したものを波浪の方向スペクトルとよぶ。また、波の向きは考えずに、成分波のエネルギーを周波数の関数として表示したものを周波数スペクトルとよぶ。図Eは方向スペクトルの観測例で、東南東の方向からくる周期14秒前後の成分波のエネルギーが大きいことを示している。また図Fは周波数スペクトルの一例で、周期9秒程度の波（おそらくうねりである）と6秒程度の風浪が混在していることがわかる。

［桜井邦雄・三河哲也］

波浪の観測

外洋を航行する大部分の船舶では、目視によって波浪観測が行われている。この方法は個人差や錯覚などの誤差を含むが、経験を積めば、ある程度の精度で観測することができる。目視観測の歴史は古く、資料の蓄積も豊富で、これに基づいた外洋の波浪の統計は、船舶の航路選定などに大きく貢献している。

　海岸工学、船舶工学、波浪理論の発達や、波浪予報精度向上のためには、目視観測では不十分で、計測器を用いた客観的かつ高精度の観測が必要とされる。波浪は、海面の起伏が時間的にも空間的にも複雑に変化する現象であるので、計器観測のなかでも、目的に応じて多様な方法が用いられる。

　ある1点における海面の昇降の時間変化を測定するという方法がもっとも広く行われている。沿岸部では、波に伴う水圧の変化を海底に設置した水圧計で検出して海面の昇降に換算する方法や、海底から海面に向けて超音波を発射して海面までの距離を測定する方法などがある。これらの観測では波高、周期や周波数スペクトルを求めることができる。また、超音波のドップラー効果を応用して海中の粒子運動を測定することにより波の向きや方向スペクトルを求める方法も実用化されている。沖合いの水深の大きい場所では固定点を得ることができないので、波面に追随するブイ（浮標(ふひょう)）の上下運動を加速度計で検出する方法、船体に取り付けた水圧計やマイクロ波センサーで船と海面の相対的な変位を検出し、船体の動揺を加速度計で測定し、両者を合成して波浪を計測する方法などによって波高や周期が観測できる。上下方向のほか東西・南北方向の加速度を測定して波の向きを求めるブイなどもある。

　人工衛星からのリモート・センシング（遠隔探査）による波浪観測として、衛星から海面に向けて電波を発射し、海面で反射される際の信号の変化から有義波高を求める方法や、高分解能の画像を解析することにより方向スペクトルを求める方法が実用化されている。このほか、陸上のレーダーを用いて波浪を観測する方法もある。これらのリモート・センシングによる波浪観測では、広い海域について波浪情報が入手できるという利点がある。

［桜井邦雄・三河哲也］

波浪予報

波浪予報の基礎は第二次世界大戦中に築かれ、1944年6月の連合軍のノルマンディー上陸作戦などで重要な役割を果たした。現在では、外洋および沿岸を航行する船舶の安全運航や経済運航、漁船の安全操業、沿岸域の各種工事・作業やレジャー活動などに波浪予報は不可欠のものとなっている。

　波浪を予報するためには、まず風の予想値を知ることが必要である（図G）。これには、天気予報に用いられる大気の力学的な数値予報の結果を用いて計算する方法がおもに用いられる。海上風の予想値が得られれば、波浪の発達と減衰を計算すると同時に、波浪の伝わり方を計算して予想値を算出する。

　風の予想値から波浪を計算する方法は、有義波法とスペクトル法に大別される。有義波法は、波浪の状態を有義波高・有義波周期で表現し、風速・吹走(すいそう)距離・吹続(すいぞく)時間と波高・周期の間の経験的な関係式を用いて波浪の状態を予測するものである。風浪とうねりの混在するような状態や、風が急激に変化したり、複雑な分布を示す場合には適当でないが、スペクトル法に比べて簡便であるので現在も広く用いられている。スペクトル法は、海面をさまざまな方向に伝わる、いろいろな周期をもった成分波の重ね合わせとして波浪を表現し、個々の成分波ごとに伝播(でんぱ)や風とのエネルギーの授受などを計算する方法である。有義波法に比べて複雑で計算量が多く、スーパーコンピュータなどの高速な電子計算機が不可欠であるが、物理的な意味も明快で、複雑な海面の状態も表現することができる。

　波浪予報は、世界各国の気象機関によって実施されている。日本でも気象庁が北西太平洋や日本沿岸の波浪実況図および24時間予想図のファクシミリ放送を行っており、さらに、予想に用いたスペクトル法による数値波浪予報の結果を数値データの形で情報提供している。

［桜井邦雄・三河哲也］

『淵秀隆・松本次男・斎藤晃著『海の波――防災と経済運航』（1976・地人書館）』▽『光易恒著『海の波――その特性と推算』（1977・海洋出版）』▽『岩垣雄一著『最新　海岸工学』（1987・森北出版）』▽『磯崎一郎著『波浪概論――解析と推算』（1990・日本気象協会）』▽『鳥羽良明編『大気・海洋の相互作用』（1996・東京大学出版会）』▽『合田良実著『海岸・港湾』2訂版（1998・彰国社）』▽『磯崎一郎・鈴木靖著『波浪の解析と予報』（1999・東海大学出版会）』▽『酒井哲郎著『海岸工学入門』（2001・森北出版）』▽『合田良実監修『波を計る（沿岸波浪観測の手引き）』（2001・沿岸開発技術研究センター）』▽『土木学会海岸工学委員会研究現況レビュー小委員会編『新しい波浪算定法とこれからの海域施設の設計法――性能設計法の確立に向けて』（2001・土木学会、丸善発売）』▽『東京都港湾局港湾整備部技術管理課編『東京港波浪観測30年報』（2002・東京都港湾局）』▽『平山秀夫・辻本剛三・島田富美男・本田尚正著『海岸工学』（2003・コロナ社）』

[参照項目] | 磯波 | うねり | 数値予報 | セイシュ | 波動 | 波浪害 | ブイ | 風浪 | リモート・センシング

波浪の要素と性質〔図A〕

ステレオ撮影によって解析された海面の凹…

波形記録の例〔図C〕

波浪のスペクトル〔図D〕

波浪の方向スペクトルの例〔図E〕

波浪の周波数スペクトルの例〔図F〕

波浪予報の手順〔図G〕

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改訂新版　世界大百科事典

波浪 (はろう)
ocean waves

水面波のなかで，海面，湖面などに日常みられる風浪，うねり，およびそれらが岸近くの浅海で変形した磯波を総称して波浪という。すなわち波浪は，おもに風の力が原因となって生成される周期や波長の短い水面波で，潮汐，津波，高潮などの波とは，周期や波長，成因などの点から区別される。

波浪の記述法と特性

水面波は波高，周期（またはその逆数の周波数），波長（またはその逆数の波数），波速（位相速度）および波向（伝播方向）の各要素でその状態を記述することができる。波浪は基本的には周期20秒以下の波動によって構成されており，それらは，風浪の初期段階のさざ波が表面張力波（波動の復元力が表面張力である波）であることを除いては重力波（復元力が重力である波）であって，波形はトロコイド曲線で近似できる（図1，2）。水深の大きいところを伝わる重力波の波速は，周期に比例または波長の平方根に比例するが，水深が小さくなるとこの関係はくずれ，磯波の場合には周期や波長に関係なく，水深の平方根に比例した速度で進む。波高は理論的には波長の7分の1を超えないといわれているが，実際にはそれ以下である。うねりの波形は滑らかで波の峰の連なりは長く，単純な重力波として考えられるが，風浪の波形は複雑で，表面は粗く，峰はとがり，峰の連なりは短く，ところどころで砕けて白波になっていることが多い。うねりと風浪が重なり合ってさらに形を複雑にしている場合もある。このように，一般に規則性に欠ける波浪の状態を量的に記述する方法として，統計的代表波とパワースペクトルとがある。前者は一定時間（通常は20分間）内の波の数，およびそれぞれの波の波高を観測し，得られた波高値の平均値を平均波高，観測時間を波の数で割った値を平均周期，また観測された波高値の中の最大のものを最大波高，などとして表す方法である。なおこの場合，一つの波として数えるのは，観測時間中の平均水面を挟んで水面が上下するようなものに限定する。実際上から波浪の状態をよりよく代表する量として〈有義波高〉が用いられることが多い。これは観測値全体の中から，波高値の大きい順に上から3分の1の個数についての平均値で表した量で，10分の1の個数についての平均値を用いることもある。

　一般にどのような波形の波でも，周期の異なる正弦波を多数合成したものとして表現できる。ある波を，それを構成する周期の異なる正弦波に分解することをフーリエ分解という。パワースペクトルによる表し方は，波浪による水面の高さの変化を連続的に観測したデータをフーリエ分解して，観測場所の観測時間内の波浪エネルギーが各周期成分（または各周波数成分）にどのように配分されているかを表すもので，風浪とうねりを区別できるなど有義波よりも，より多くの情報を含んでいる。計算機の普及により，今日ではこの〈波のスペクトル〉による記述法が一般化してきた。また最近では波浪の伝播方向についての情報の必要から，方向別波浪スペクトルによる記述法も試みられている。

波浪の一生

船の航行や急な流れによって生じる場合を除けば，波浪は水面上を吹く風の力によって風浪として成長し，風の力が直接作用しなくなるとうねりとして減衰し，やがて消滅する。風浪の発生時は周期0.1秒以下波長数mm程度のさざ波であるが，しだいにより波長の長い波が現れ波高を増し，既存の小さい波を凌駕していく。風浪の発達やうねりの減衰の過程は，〈風浪〉，〈うねり〉の項目で説明するのでここでは省くが，〈波のスペクトル〉を使って，そのもようを模式的に示したのが図3である。どこまで発達するかは風速，風の吹送距離，吹送時間によって決まり，洋上の台風域では波長数百m，周期十数秒，波高10m以上もの波に発達するが，小さな水たまりでは強い風が長時間吹いてもさざ波以上には成長しない。

波浪の観測

最も簡便な方法は目視観測で，ストップウォッチで周期を測りながら波高を目測する。かなり熟練を要するが，船上からの波浪観測は現在でもおもにこの方法で行われている。洋上では波の動きによく追従するようなブイを浮かべて，その動きを加速度計や圧力計で検出する方法も使われる。同じ方法で船の動揺を測り，波高を推定することも行われている。しかし波浪観測が継続的に行われるのはほとんど沿岸海域である。水深50～70mの海底から真上に向かって超音波を発し，水面の高さの変化を連続的に測定する超音波式波高計が日本では多く使われている。そのほか水位の変化に伴う水中の圧力変動を測定する方式，海中の塔などに固定したゲージで電気的に水位を測定する方式なども用いられる。これらは1点における水位の時間変化を記録するものであるが，波向や波長を知るためには，水位の空間変化についての情報が必要である。航空機からステレオ写真（立体写真）を撮ることもこれに対する一つの方法であり，海岸からレーダーで沖の波浪の水平分布を探査することも一部で実用化されている。これに関して最近最も期待され，また実用化されつつあるのが，人工衛星から各種のレーダーによって，海面上の波浪による凹凸分布のパターンや有義波高などを観測する方法である。

波浪エネルギー

水の波がもつエネルギーは水位変化に伴う位置エネルギーと，水分子の軌道運動による運動エネルギーの和である。波浪のエネルギーは大気の運動，すなわち風から供給されるもので，地球全体では常時3×10¹²Wと推定される。これは潮汐のエネルギーと同程度と考えられる。図4に海の波全体についてのスペクトル（〈海の波のスペクトル〉）の推定図を示す。周期20秒以下の帯域に形成される顕著なエネルギーの山が波浪によるもので，エネルギー的にみても，一過性の津波や高潮を除けば，波浪は潮汐とともに代表的な海の波であるといえる。波浪エネルギーは天候に支配されて定常性がないため，その利用は進んでいない。わずかに波浪発電などの利用が試みられているが，今後技術改良が進めば，離島などの補助的発電方法としては有効なものとなるであろう。サーフィンは波浪エネルギーを利用したスポーツといえる。

波浪災害

波浪が人間の生活に深いかかわりあいをもつのは，やはり災害の要因としてである。古来海難事故の原因の大半は波浪に帰せられてきた。日本のように長い海岸線をもち，沿岸地帯が開発の進んだ人口稠密区域である場合，とくに波浪による沿岸災害は増加する傾向にある。また災害として目だたなくても，長期にわたる浸食や漂砂による海岸地形の変化も，海岸における砕波で波浪エネルギーが形を変えてできた流れの作用が大きいと考えられている。これらの災害の防止には，造船や土木などの技術の向上とともに，波浪そのものの特性についての理解と情報の高度化が必要である。

波浪予報

波浪情報の一つとして〈波浪予報〉がある。科学的な手法で波浪予報が最初に行われたのは第2次世界大戦末期，連合軍のノルマンディー上陸の際で，アメリカの海洋学者スベルドルップとムンクW.H.Munkが開発した波浪の推算法に基づくものであった。これは風速，風の吹送時間および吹送距離から有義波高を予測する方法で，のちに改良されてSMB法と呼ばれる。これに対しピアソンW.J.PiersonとノイマンG.Neumannは波浪の発達にパワースペクトルの概念を導入し，PNJ法という推算法を発展させた。現在は後者の流れを汲む波浪スペクトルの数値予報法が主流を占め，各国で実用化されている。日本でも磯崎一郎，宇治豪（たけし）の予報モデルを使って，気象庁が外洋と13の沿岸海域について波浪の24時間予報を実施している。この方法は基本的には，図3に示したような波浪スペクトル内のエネルギー平衡関係を表す方程式を解くことになるが，さらに精度を向上させるためには，洋上の風の予報精度の向上，風からさざ波および異なる周期の波の間のエネルギーの輸送，砕波によるエネルギーの消散などの機構の解明が必要である。毎日の予報とは別に，特定の海域や海岸についての波浪の長期的・季節的特性に関する情報が，港湾建設などには不可欠である。集積された観測資料から，この情報を推算によって得るために，波浪気候という研究分野も開拓されつつある。広い海域についての精度の高い波浪情報を得るために，人工衛星からのリモートセンシングによる観測など，新しい科学技術の利用が進められている。
執筆者：竹田 厚

図1～図4

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

波浪
はろう
ocean waves; waves of the sea

海上あるいは海岸で目にする，比較的周期の短い海表面の攪乱。周期が 0.1秒以下，波長が 1.7cm 以下のさざ波からうねり，津波，高潮，潮汐波のような数分から数時間の周期をもつ波までを含む。さざ波は水面に風が吹きはじめるとまっさきに発達する波で，海水の表面張力を復元力とする波である。周期が1秒から5分程度の波は重力を復元力とする重力波であり，この周期の範囲の波が海には最も多い。周期が5分以上の津波，潮汐波になると，重力のほかに地球の自転による転向力 (コリオリの力 ) も徐々に影響しはじめるが，やはり重力の復元力が本質的である波に変りはない。周期が5分以下の波は海面上を吹く風によっておもに起される (風浪 ) 。最初さざ波が発達し，徐々に周期，波長の大きい波が発達していく。波が十分に発達すると波の峰はとがってきて，波高 H と波長 L の比，H/L が 1/7 をこえると波は白波となってくずれる。波浪の発達過程で波長 L が水深に比べて十分小さいとき，すなわち，海の深さを D とすると L≪2D のときは深海波 deep water waveと呼ばれ，その伝播速度は， ( g は重力加速度) で表わされ，波に伴う運動は海表面付近で卓越し，海底の影響をほとんど受けない。波長が水深に比べて十分に大きく ( L＞100D ) なると浅海波 shallow water waveとなり，伝播速度は波長に関係なく のように水深だけによって決り，波に伴う運動は海底までほぼ一様になる。うねりは深海波に含まれるが，そのなかでも比較的波長の長いほうに属し，より速く伝播し，粘性による消耗も少いので，波の発生域から遠くかけ離れた場所にまで到達しうる。風のない穏やかな海に大きなうねりがしばしばみられるのはそのためである。周期が5分をこえる波はほぼ浅海波と考えてよいが，このなかには津波，高潮，潮汐波が含まれる。これらは風によって起されるのではなく，地震，台風に伴う圧力降下，月や太陽の引力などによってそれぞれ起される。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

普及版 字通

【波浪】はろう（らう）

波。唐・杜甫〔秋興八首、一〕詩　玉露傷(てうしやう)す、楓樹(ふうじゆ)林　巫山巫峽、氣森(せうしん)　江の波浪、天をねて(わ)き　塞上の風雲、地に接して陰(くも)る

字通「波」の項目を見る。

出典　平凡社「普及版 字通」

百科事典マイペディア

波浪【はろう】

水面に起こる波の総称。海洋学では風浪，うねりと，それらの変形である磯波に大別して扱っている。

出典　株式会社平凡社

海の事典

波浪

風によって海洋の表面に起こる諸種の波、風浪・うねり・磯波をひっくるめて言う場合に使われる言葉である。それぞれについては、各項目を参照されたい。 （永田）

出典　(財)日本水路協会 海洋情報研究センター