波浪和漣漪形成的原理分別是什麼？有什麼區別？

01-11

看到阿西莫夫《奇妙的航程》，描寫微縮的人進入血管看到的景象：「我們被微縮了，被放到一個盛了水的容器裡面，它就象一個湖泊，因此，我們期望看到波浪、泡沫、碎浪，等等，等等。誰知道還有些什麼！但是不管這個湖我們看來是什麼樣子，它卻並不是湖，而只是一個盛了水的容器；它有漣漪，卻沒有波浪。而且不管你把漣漪放大多少倍，它也不會象波浪。」
所以好奇波浪和漣漪形成的原理。

這還真能挖出有趣的內容……拋磚引玉一下。

先查出原文。

無奈尚未進入公共版權，但是試著翻回英文，在 Google Book 中能窺到題目提到的那段話 [1]：

... We expect waves, foams, breakers, who knows what else. But whatever this lake appears to us to be, it is not a lake but merely a small container of water, and it has ripples and not waves. And no matter how you enlarge a ripple, it never looks like a wave.

這段話的 ripple，即問題中的漣漪，術語應該是 capillary wave [2]，指液體表面的細小的波，其形成機制主要是表面張力。

相對應的 wave，即問題中的波浪，術語應該是 gravity wave [3]，就是平時最常見的那些水波，其形成機制主要是重力。

因為兩種波形成機制的不同，造成他們的色散關係也非常不同。因此雖然看似文學修辭，但是最後那句不管你把漣漪放大多少倍，它也不會象波浪證明阿西莫夫並非亂寫，背後真有非常硬的科學原理。

我流體力學不很精通，拋磚結束，請流體界的各位把玉拿來。

[1] http://books.google.de/books?ei=ORbqT4CyIs6LswbH5vGlDghl=deid=x42YsrKRSyoCdq=%22isaac+asimov%22+Fantastic+Voyage+%22We+are+miniaturized+and%22q=%22waves%2C+foam%2C+breakers%22#search_anchor

[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Capillary_wave

[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_wave

通常情況下，水面都是不平的

這些不平就屬於「漣漪」，引起水面漣漪主要是微小的擾動，如微風，水滴，水中生物水蜘蛛等等。漣漪的特點就是來的小去得快，由於水面表面張力的作用，消逝的很快，尺度不大，因此重力作用在這種情況下不許要考慮。且漣漪因為各向同性的原因，大部分情況下都是對稱的。但是由於來自外界的微小影響很多，所以其實水面上一直都有漣漪的存在。

至於波浪，則多由持續的外界影響帶來，例如大風，輪船開過等等。

波浪的幅度明顯更大，傳播方向與外力方向一致，風往哪裡吹，浪往哪裡走，形狀由外力決定，此時還有重力影響（不然就只有浪花沒有浪了），再加上持續的能量輸入，就有了我們看到的波浪。波浪的運動可以用方程描述，建議題主去看看這個Shallow water equations。總之，漣漪和波浪的形成機制不一樣，特性也不一樣。

希望我的回答能有幫助。

其實兩個詞語只不過是漢語中對於水波現象不同程度的描述。

對於波浪而言，一般指的是波高較大的水波，這類水波一般由重力引起。

而漣漪一般指水表面的細小波紋，波高較小，這類水波一般由水的表面張力引起。

漣漪是表面張力波，波浪一般是風成浪即不規則波，進入近海的一般是彌散效應分離出來的涌浪規則波。啟動力可以相同，如在風的切應力和正應力的合力導致或外來力的強迫振動，維持波浪做有勢運動的是重力，而漣漪就是表面張力的作用，這是最大的差別，另外周期也有差別，具體可參考海洋專業波浪理論書籍

個人理解：

漣漪是由水面擾動引起的，水面附近的水體只在平衡位置附近做振動，沒有定向的位移。

而波浪是由風吹水面所致，水面附近的水體會沿風向有定向位移。風足夠大的時候，水體掙脫表面張力的束縛，就形成浪花。