يبدأ ظهور الأمواج عندما يؤدي الجر الناتج عن احتكاك الرياح بسطح الماء في تكوين تموجات ripples سطحية، ومع استمرار هبوب الرياح، فإن الجانب من التموج المواجه لها يمثل سطحا يتعرض لقوة دفع الرياح مما يؤدي إلى تحرك الموجة إلى الأمام، ونتيجة للجذب الناتج عن احتكاك الرياح بسطح الماء فإن أية ذرة أو أي جزئ من سطح الماء المائج تدور في مدار دائري في اتجاه أمامي عند قمة الموجة وفي اتجاه خلفي عند القاع، وعندما يشتد هبوب الرياح يحدث تحرك أمامي للذرات عند قمة كل موجة على حدة، كما يكون تحركها الأمامي عند القمة أسرع قليلا من تحركها الخلفي عند القاع.

ونتيجة لتضافر الجذب الاحتكاكي وعملية دفع الرياح لسطح الموجة فإن سرعة الموجة عادة ما تكون أكبر من سرعة الرياح المسببة لها (Butzer,k W, P224), ونظرا لطبيعة الرياح التي تتميز باضطرابها وتباين قوتها فإن الأمواج التي تتولد عنها تكون في البداية – في منطقة تولد الأمواج – مختلطة ومتباينة بشدة من حيث الحجم والسرعة، بحيث تتكسر الأمواج صغيرة الحجم مكونة غطاءات بيضاء وتخرج الطاقة الكامنة بها ويضاف جزء منها إلى الأمواج الأكبر منها إلى الأمواج الأكبر منها وبهذا تختفي الأمواج الصغيرة لتفسح المجال أمام الأمواج الأكبر حجما، والتي يمكن أن تختزن طاقتها بصورة أفضل. وعندما تزداد قوة الرياح وسرعتها بشكل لا تستطيع معه الأمواج تحمله فيحدث أن يشتد انحدار قمة الموجة وتتكسر في البحر، ويحدث هذا عندما تضيق بوضوح ظاهر وتبدو كأسفين ضيق ويكون ارتفاع الموجة نحو ١/7 طولها.

وبصفة عامة فإنه عندما تولد الرياح أمواجا بأطوال مختلفة فإن أقصرها يصل إلى أقصى ارتفاع له وبالتالي تتكسر بمعدل أسرع من الأمواج الأكثر طولا والتي تستمر في نموها وتحركها وانتقالها لمسافات بعيدة عن مصدر الرياح المولدة لها لقدرتها على اختزان كمية أكبر من الطاقة بالمقارنة بالأمواج القصيرة.

انتقال الطاقة من الرياح إلى الأمواج:

 الواقع أن كيفية انتقال الطاقة من الرياح إلى الأمواج من الموضوعات الصعبة التي تواجه دارسي الأمواج، وترجع هذه الصعوبة إلى خطورة بل استحالة قياس تلك العلاقة بين الرياح وماء البحر أثناء هبوب العواصف البحرية العنيفة (Bascom , W.p46) , وتتولد الأمواج بواسطة الرياح عن طريق تحويل أو نقل الطاقة من الهواء إلى الماء بحيث تزداد الأمواج حجما مع زيادة قوة الرياح وزيادة فترة هبوبها واتساع المسطح المائي الذي تهب فوقه الرياح. وقد سجلت أعلى الأمواج ارتفاعا في المناطق من المحيطات التي تتعرض للعواصف العنيفة مثل الهيريكين والتي تبلغ سرعتها نحو ٨٠ ميلا في الساعة ويتولد عنها أمواج يزيد ارتفاعها على أربعين مترا وعلى أربعين قدما ( أكثر من ٢٥ مترا ) وذلك في المياه المفتوحة بالعروض المدارية (Newson, B and Hanwell I. d., 1982,. P. 16).

وتنقسم الأمواج التي تتولد بفعل الرياح إلى نوعين رئيسيين شكل رقم (1) هما :

(أ)- أمواج البحر Sea – waves :

وهي الأمواج التي تتولد أثناء هبوب الرياح أو العواصف وتبدو في خليط غير منتظم من أمواج متباينة في أحجامها وفتراتها ومتداخلة مع بعضها البعض بصورة تعكس بوضوح خصائص الرياح المولدة لها. وتنشأ تلك الأمواج في منطقة نفوذ الرياح القوية. وعادة ما يستغرق تولد تلك الأمواج فترة تتراوح ما بين ١٢ إلى ٢٤ ساعة، مع الأخذ في الاعتبار التباين في سرعة الرياح وفترة هبوبها duration، فنسيم سرعته ١٦ كم/ ساعة تتولد عنه أمواج يزيد ارتفاعها على ٦٠ سم ورياح سرعتها ٤٠ كم/ ساعة تولِّد أمواجا يصل ارتفاعها إلى أربعة أمتار ونصف، وإذا ما وصلت سرعة الرياح أو العاصفة إلى ٨٠ كم/ ساعة تتولد أمواج يزيد ارتفاعها إلى أكثر من ١٨ مترا. ويعني ذلك ببساطة أن ارتفاع الموجة يزداد هندسيا مع زيادة سرعة الرياح وزيادة طول فترة هبوبها وزيادة طول المسافة التي تهب فوقها الرياح fetch ( Davies ,J. L., 1980, p25)

ب- الأمواج العادية أو المحيطية Swell :

مع استمرار تحرك الأمواج. وخروجها من منطقة نفوذ الرياح تستقل بنفسها ويقل ارتباطها بتلك الرياح التي ولدتها في الداية، وتبدو أكثر طولا وأقل ارتفاعا ( قل الارتفاع مع استمرار تحركها) وأكثر وضوحا في أبعادها الهندسية وتتراوح فترات هذا النوع من الأمواج ما بين ٦ إلى ١٦ ثانية وهي فترات ضيقة جدا مما يدل في الواقع على تجانسها الواضح وتباعدها المنتظم عكس الحال مع أمواج البحر التي تتراوح فتراتها ما بين ١ إلى ٢٠ ثانية مما يدل على عدم انتظامها ويدل كذلك على شدة اختلاطها وتداخلها.

والواقع أن هذا النوع من الأمواج يتميز بقممه المستديرة Rounded – Crests وشكله المتموج المتجانس Wave Throry وتتماثل مع نمط أمواج إيري Ariy التي تتميز بانخفاضها في المياه العميقة وتحرك جزيئات الماء خلالها في مدارات دائرية مغلقة تتحول إلى مدارات بيضاوية Elliptical – Orbits في المياه الضحلة .

وقد تزداد فترات هذه الأمواج إلى ١٦ ثانية وخاصة في نصف الكرة الجنوبي فيما بين خط عرض ٤٥ درجة جنوبا وسواحل أنتاركتيكا، فقرب سواحل نيوساوث ويلز ١٤ ثانية تصل – بأستراليا تتراوح فترات الأمواج ما بين ٨ إلى ٢٠ ثانية أثناء هبوب العواصف مع ارتفاعات تصل إلى تسعة أمتار, وأحيانا ما تصل إلى الساحل الغربي لكاليفورنيا السفلى أمواج قادمة من جنوب المحيط الهادي تزيد على ٢٠ (Derbyshire , and others , p 111).

وقد أظهرت الدراسات التي قام بها كل من بيرسون pierson ونيومان Neu man سنة 1960 ان الأقاليم التي يزداد فيها معدل تكرار العواصف هي بذاتها الأقاليم الرئيسية التي تظهر بها الأمواج المرتفعة. كما قام هولكومب Holacombe سنة ١٩٥٨ بتحليل ٢٥ مليون ملاحظة علمية عن الرياح في البحار المفتوحة استنتج منها أن خط العرض الرئيسي الذي يوجد به أكبر عدد من العواصف العنيفة يتمثل في خط ٤٥ درجة جنوبا في الشتاء وخط ٥٦ درجة جنوبا في الصيف، وفي المقابل خط عرض ٦٢ درجة شمالا في الصيف ٤٦ درجة شمالا في الشتاء، وان أكثر السواحل التي تتعرض للأمواج المحيطية هي السواحل المكشوفة حيث تأتي (Newson, M.D. Hannwell I. D. , p 165).