魔法海滩、模拟海浪、深海风暴与海浪发电

　　魔法海滩

　　地球上71%的面积都是海洋。水是生命的起源，海洋更是生命的孕育地。例如可爱的海龟是我们的保护动物，每到繁殖季节都会回到海滩上来产卵，并且爬回到海洋中继续成长。操作台上布满沙子，投影机将海水的动态效果投射到沙子上，形成一个个虚拟的海滩。

　　模拟海浪

　　海浪是海面起伏形状的传播，是水质点离开平衡位置，作周期性振动，并向一定方向传播而形成的一种波动。水质点的振动能形成动能，海浪起伏能产生势能，这两种能的累计数量是惊人的。内波就是发生在流体内部的波动。内波的产生应具备两个条件，一是流体密度稳定分层；二是要有扰动源，两者缺一不可。内波既出现在大气当中，也普遍出现在海洋当中。海浪是海面起伏形状的传播，是水质点离开平衡位置，作周期性振动，并向一定方向传播而形成的一种波动。水质点的振动能形成动能，海浪起伏能产生势能，这两种能量的累计数量是惊人的。通过游客晃动容器中的液体，观察两种液体内部水体的混合运动效果，演示海水的运动可将海洋上层能量传至深层，也将深处海水带到浅层的内波运动。 游客倾斜展项容器，观察内部的液体会发生什么运动。蓝色液体朝流动的方向与形式。当它流动时，在两种液体接触面形成波的状态。 

　　深海风暴

　　海洋湍流，海洋水体中任意点的运动速度的大小和方向都紊乱变动的流动。它能加强溶解质的扩散，动量和热量的分散转移，使能量从较大尺度的涡旋运动向较小尺度的涡旋运动转移。随着物质扩散和动量及能量的转移，湍流逐渐减弱，因此，只有外界不断向水体供给能量，才能使湍流现象维持下去。 展品由圆盘和底座两部分构成，圆盘里装满了水和微小的白色玻璃球。两者的边缘显示了被搅拌的水与落球之间复杂的相互作用。当转动圆盘时数以万计的小球每次迫使少量水流往外扩展和依次移动，就会推动附近的球产生一个复杂的湍流现象。转动圆盘后，容器内的白色玻璃球坠落与被搅拌的水之间复杂的相互作用。当转动圆盘时数百亿的小球每次迫使少量水流往外扩展和依次移动。 

　　海浪发电

　　海浪发电是一项海洋发电技术，利用吸能装置将机械能传递给旋转发电机发电。利用环境清洁可再生能源如太阳能、风能以及波浪能发电制作成微电源为传感器节点提供电能，日益受到各界广泛关注。相比风能与太阳能技术，波浪能发电技术要落后十几年。但是波浪能具有独特的优势，其能量密度高，是风能的4~30倍；相比太阳能，波浪能不受天气影响。 展项演示了海浪发电的原理与基本过程，展品外侧一端配有摇杆，当参与者摇动后内部一侧的滚筒上下运动，从而产生海波浪。模拟出的海浪向前运动，转动水能发电机产生电能。当电能储备充足后，按下设备顶端放电按钮，顶端LED灯组亮起。本展项通过手摇造波装置制造波浪模拟出海浪垂直位移作为动力发电的过程，结合手动放电互动环节形象地展示出海浪发电的原理。 

责编：江婧