うねり102：グランドスウェルとウィンドスウェル

Swells 101で学んだように、波は風が水面をわたって生じることで作られます。一度作られた波は、やがて衰退して消散するまで水の中を伝わっていきます。しかし、水の中を伝わっている間に、興味深いことが起こります。生まれたばかりの波は無秩序でまとまりがないため、速度や進む方向が少しずつ異なります。長い距離を長い時間をかけて進むうちに、速い波が遅い波に追いつき、合流します。数百、数千マイルも進むうちに、これらの波は「セット」と呼ばれる、互いに近い波のまとまりになる傾向があります。これらの波のセットが集まって「うねり（スウェル）」となり、特定の嵐によって生じる波の総体となります。 波が合流するこの現象は、サーファー、船乗り、海洋学者などにとっても非常に興味深いものです。波が合流すると、より強くまとまりが良くなり、遠くまで伝わるほど、他の波に追いついて合流する機会も増えます。そのため、波は遠くまで伝わるほど衰退して「小さく」なる一方で、多くの他の波と合流するため、よりクリーンで力強くなります。また、水の中を動く実際の波の数が減るため、波と波の間隔も広がります（ただし、多くの波が合流しているため、エネルギーが減るわけではありません）。この間隔は「周期」と呼ばれ、波が水の中を伝わる際に波と波の間にかかる時間を表します。波は、それを作り出した嵐から遠ざかるほど他の波と合流し、周期も長くなります。そのため、嵐の近くにある波の周期は3～4秒である一方、数千マイルも伝わった波の周期は23～24秒にもなります。 周期について本当に興味深いのは、それが単に波と波の間の距離だけでなく、うねりが進む速度も表している点です。そして同様に重要なことに、うねりが水面下へどのくらいまで伸びているかも表しています。一般的に、周期が長いほど、うねりは速く進み、水面下では大きくになります。したがって、例えば「4フィート・周期6秒」のうねりは、海面上では4フィートの高さに見え、水面下には92フィートまでしか伸びていないかもしれませんが、「4フィート・周期18秒」のうねりは、海面上では同じく4フィートの高さに見えても、水面下には829フィートまで伸びています。（波が水面下へどのくらいまで伸びているかを計算する式は、周期を2乗して2.56を掛ける方法です。）これにより、うねりはより強くまとまるだけでなく、水面下へより深く達するため、より速く進み、海底の起伏（水深地形）をより早く捉えるようになります。 強く、速く、深く達するうねりがもたらす影響は多岐にわたります。まず、ブイの観測値に基づいてうねりの到着を予測する際には、うねりの進む速度を示す周期を考慮しなければなりません。ブイ51101が周期15秒の北向きのうねりを示している場合、そのうねりは約10時間後にノースショアに到達すると予想できますが、周期18秒のうねりなら約8時間で到達します。さらに、周期が長いほど、波が実際に浅瀬に入って砕けるときには、より力強く大きくなる傾向があります。これは、波が合流することによる速度と強さの増加だけでなく、うねりが海底の起伏を捉える仕組みも関係しています。周期18秒のうねりは水面下829フィートまで達するのに対し、周期6秒のうねりは92フィートまでしか達しないことを思い出してください。この影響を十分に理解するには、まず波が浅瀬に入って砕ける仕組みを理解する必要があります。これについては「Swells 103」で詳しく説明します。しかし、簡単に言えば、周期の長い波は周期の短い波とは異なる形で海底を捉え、最終的に砕けるときにより多くのエネルギーを放出します。周期の長い波（「グラウンドスウェル」とも呼ばれます）は、周期の短い波（適切に「ウィンドスウェル」と呼ばれます）よりも、大きく、速く、力強く砕ける傾向があります。 さらに話を少し複雑にするために、波の大きさの衰退と、長距離移動に伴う周期の増加の両方を考慮する必要があります。例えば、嵐が50フィートの波を作り出したとしましょう。発生したとき、そのうねりは基本的に「50フィート・周期1秒」となります。そのうねりが遠くまで伝わるほど、波高は小さくなりますが、周期は長くなります。最終的に波を砕かせる海岸の水深地形によっては、周期の増加が波高の減少をいくらか相殺し、場合によっては完全に打ち消すこともあります。したがって、例えば、うねりが「10フィート・周期15秒」まで衰退した場合、実際には「8フィート・周期18秒」まで衰退したときよりも小さな波になるかもしれません。しかし、波高が非常に大きく減少して、周期がとても長くてもほとんど差がなくなる限界点がいつか訪れます。例えば、同時に「3フィート・周期10秒」のうねりが動いている場合、「0.5フィート・周期25秒」のうねりは、地元のビーチでは目視で確認できないかもしれません。 周期について考えるもう一つの要素は、波の頻度です。先ほど説明したように、周期の長いうねりはより遠くまで伝わっており、波が合流する機会も多かったため、周期が短かった数日前の同じうねりよりも、実際には独立した波の数が少なくなっています。このため、周期の短いうねりははるかに安定している傾向がありますが、周期の長いうねりはセットの間に非常に長い待ち時間が発生することがあります。そのため、うねりは到着した直後は安定しにくく、うねりイベントの後半になるほど安定する傾向があります。周期の長い波は周期の短い波よりも速く進むため、うねりの最初に来る波は常に周期が長く、うねりの後方にある遅い波がやがて陸に到達するにつれて、うねりの周期は短くなっていきます。うねりの先遣波は最も速く進むため周期も最も長く、同時に最も安定しにくいのです。そのため、うねりが到着した直後はセットの間に30分待たなければならないのに、うねりが十分に定着した後は1分もかからなくなるのです。 しかし、これらのうねりが到着した後、場所によってこれほどまでに砕かれ方が異なるのはなぜでしょうか？ある場所では空洞のあるチューブになり、別の場所では初心者により適した緩やかなローラーになるのはなぜでしょうか？そのすべては水深地形に関係しており、これについては「Swells 103」でさらに詳しく説明します。