שצף גלים

במכניקת הזורמים, שצף גלים (באנגלית: Swash) הוא שכבה טורבולנטית של מים ששוטפת את החוף אחרי שגל מים מגיע נשבר. פעולת שצף הגלים מניעה משקעים חופיים במעלה ובמורד החוף, ולכן היא חשובה בתחלופת משקעי החוף. סקלת הזמן של שצף יחיד נעה בטווח שבין מספר שניות לדקות אחדות, כאשר סוג החוף מכתיב את משך הזמן. שצפים ארוכים יותר בדרך כלל מופיעים על חופים שטוחים יותר. תנועת השצף משחקת תפקיד מרכזי בהיווצרותם של המאפיינים המורפולוגיים של החוף והשינויים החלים בהם באזור השצף (Swash zone), אשר מהווה המשך ישיר לאזור הגלישה (Surf zone).

ההתנהגות ההידרודינמית של המים באזור השצף שונה במהותה מהתנהגות הגלים שנעים באוקיינוס הפתוח. בעוד גלי מים בעומק הים הם בעיקרם גלי תנודה (פרודות המים נעות בתנועה מסלולית; האנרגיה מועברת ולא המים), לאחר שגלים אלו נשברים (עם הגיעם לחוף) הם יוצרים סוג חדש של גלים המכונים "גלי העתקה" (waves of translation): אלו הן פסגות גליות קטנות המתקדמות על פני זרם מים ששוטף את החוף. עיקרה של תנועת השצף הוא תנועה קווית ומעט מתוכה הוא תנועה גלית (המגולמת בגלים הקטנים). ישנה זיקה אינטימית בין התנהגות המים באזור השצף לזו שבזנק הידראולי נע, במובן שאלו נחשולים קטנים שמציפים את החוף.

בחופים מסוימים שצף הגלים כלל אינו מובחן, בעוד בחופים אחרים אזור השצף מהווה חלק ניכר ממורד החוף. סוג השצף השלט תלוי בתנאי הים (גובה וזמן המחזור של הגלים) ומורפולוגיית החוף באופן שבא לידי ביטוי בפרמטר חסר המדדים הבא:

\epsilon b={\frac {4\pi ^{2}Hb}{2gT^{2}\tan ^{2}\beta }},

,

כאשר Hb הוא גובה המשברים, g היא תאוצת הכבידה, T הוא זמן המחזור של הגל הפוגע ו-tan β הוא שיפוע החוף. ערכים εb > 20 מעידים על תנאים דיסיפיטיביים (שחיקה של אנרגיית הגל) והשצף בתנאים אלו ייראה כמו גלים עומדים ארוכים. מקרה הקיצון השני, שמתאימים לו ערכים εb < 2.5, מעיד על מצבים רפלקטיביים (החזרתיים) בהם חלק ניכר מהאנרגיה של הגלים מוחזר מן החוף וחלק קטן יותר נשחק, כך שרק מעט מתנועת השצף יהיה מובחן.