تتمثل أهم التغيرات التي تطرأ على الأمواج عندما تقترب من المياه الضحلة فيما يلي:

أ- ارتداد الموجة : Wave – Reflection :

عندما تصطدم موجة ما بحاجز مستقيم فإنها ترتد ( تنعكس ) إلى الخلف مع فقد جزء محدود من طاقتها ويحدث لها ذلك عندما تصطدم بجرف صخري منحدر مما يزيد الفاقد من الطاقة عند ارتداد الموجة.

(ب) انحراف الموجة :  : Wave Refraction

من الظاهرات الرئيسية التي يمكن مشاهداتها عند دخول الأمواج منطقة المياه الضحلة انحراف قممها عند اقترابها من الشاطئ وخاصة عندما يكون شديد الانحدار أو عندما تقترب من حوائط من صنع الإنسان مثل حواجز الأمواج وغيرها. وانحراف الأمواج يشبه كثيرا انكسار الضوء عند اختراق الأشعة الضوئية مجالات مختلفة في كثافتها , وعندما تقترب الأمواج يميل أمام الشاطئ فإن خطوط القمة crest lines تنحرف متوازية مع بعضها البعض في محازاة خط الشاطئ، وهذا التغير في الاتجاه مع التغير في السرعة يسمى انحراف refraction .

والواقع أن طوبوغرافية القاع وامتدادات النتوءات اليابسة promontories وتوغل الخلجان، كلها تعمل على انحراف الأمواج إذا ما هبت رياح محلية بزاوية على شاطئ مستقيم مما يؤدي إلى اقتراب الأمواج من الشاطئ في صورة منحرفة.

وعندما تتقدم الأمواج عند مداخل الخلجان – حيث المياه عميقة – تكون أسرع إذا ما قورنت بتقدمها في المياه الضحلة أمام النتوءات الساحلية حيث عن ضحالة الماء تزيد من فرصة احتكاك المدار البيضاوي لجزيئات الماء في الموجة بالقاع ويعني ذلك أن النتوءات الساحلية promontories موضع تركز لقوة تلاطم الأمواج عكس الخلجان. ولذلك فإنه من الأهمية بمكان للتخطيط الهندسي لحماية السواحل الإلمام الكامل بخصائص الأمواج وانحرافها أمام السواحل المطلوب حمايتها، كذلك يجب الاهتمام بدراسة تفصيلية لقاع البحر أمام هذه السواحل.

(ج) تشعع الموجة : wave defracition :

عندما تصطدم الأمواج بحاجز ممتد في مياه البحر مثل حاجز الأمواج أو الأرصفة الخرسانية فإن طاقة الموجة تمر خلف هذا الحاجز، وعادة ما تتجه الأمواج إلى الالتفاف حوله وذلك بسبب الانتشار الجانبي لطاقة الموجة على طول قمتها خاصة عندما تكون الموجة مرتفعة، وإذا ما كان هذا الحاجز أقل من طول الموجة القادمة فلا يظهر طيف للموجة على الإطلاق، وحيث يكون قاع البحر في موضع التشعع منتظما فإن مقدمة الموجة تأخذ الشكل التقريبي لأقواس دوائر متعاقبة حول مركز موضعه عند نهاية الحاجز تجاه البحر.

إلى الخلف فإن ارتداها يكون منحرف بشكل واضح مما يجعلها محجوزة ما بين الشاطئ وبين الأمواج العادية المقتربة من المياه الضحلة في اتجاه معاكس لاتجاه الموجة المرتدة، ويطلق على الأخيرة في هذه الحالة تعبير edge waves، ويرى البعض من أمثال Bowen وأينمان ان حدوث مثل هذه الأمواج وتداخلها مع الأمواج العادية اللاحقة يرتبط بظهور العديد من الأشكال الرسوبية الشاطئية مثل الحواجز الرملية هلالية الشكل والحافات الرملية الغارقة وغيرها , ويحدث التداخل بين الأمواج بوصول قمتين لموجتين مختلفتين في موضع ما في نفس الوقت، بمعني أوضح عند وصول موجتان متشابهتان في ترددهما Frequency وفترتهما في موضع معين ( صبري محسوب ١٩٩١ ، ص 38).

(هـ) تكسر الامواج : wave – breaking :

يعد تكسر الأمواج خطوة هامة في العمليات الجيومورفولوجية الساحلية، فالموجة عندما تقترب من الشاطئ الضحل يقصر طولها وتشتد انحدارا حيث يؤدي احتكاكها بالقاع إلى تحويل الحركة المدارية لجزيئات الماء داخلها إلى مدارات بيضاوية مائلة tilted ellipses مع زيادة سرعة الذرات في القمة وارتفاعها واندفاعها نحو اليابس وفي النهاية تنهار مقدمة الموجة لعدم وجود دعامة ترتكز عليها وبذلك يحدث ما يعرف بالتكسر breaking، وحيثما يتكسر مدار الجزيئات فإن الموجة نفسها تتكسر، ويقدر بأن العمق الذي تتكسر عنده الموجة يتراوح ما بين 1,25 إلى ٠,٧٥ من ارتفاع الموجة التالية لها والتي لم تتكسر بعد، وعادة ما تتكسر الأمواج إذا ما زادت سرعة ذرات لماء في القمة عن سرعة المودة نفسها.

 والواقع أن الحركة الميكانيكية للأمواج عند تكسرها ما زالت في حاجة إلى دراسات وأبحاث عديدة لكي تتضح جيدا , ويختلف شكل التكسر تبعا لانحدار الشاطئ وعمق الماء أمامه ودرجة تحد الموجة فإذا ما كانت الموجة من النوع الطويل المنخفض والشاطئ شديد الانحدار وتتكون صخوره من تكوينات حصوية خشنة تنشأ موجة تكسر breaker من النوع المدمر المصحوب بفرقعات نتيجة لاحتوائها على كمية كبيرة من الهواء المضغوط تعرف بالموجة الساقطة Plunging breaker.

وقد يكون التكسر من النوع الهادئ الباني للشواطئ وذلك عندما تكون المنطقة الشاطئية ضحلة وقليلة الانحدار ومن صخور رملية، ومن ثم تفقد طاقتها ببطء عند التكسر وتبدو مقدمتها مغطاة برغاوي البحر والفقاقيع المائية وتعرف بالأمواج البانية Constructive waves صورة رقم التي تظهر عند قدوم أمواج بانية على شواطئ ليلاند الرملية المنخفضة بفرنسا.

(و)-  قياس الأمواج:

رغم تعقد وشدة اختلاط الأمواج مع بعضها البعض فيما يعرف بطيف الأمواج فقد أمكن للطرق الإحصائية الحديثة تحديد أبعاد الموجة ( شكل 3 ) ومن ثم استنتاج خصائصها التي ذكرت آنفا، فقد أمكن الحصول على ارتفاع الموجة وفترتها.

على اعتبار أنها من القيم الإحصائية – من طيف الموجة الذي يتميز بتعقيده وشدة اختلاطه، فبالنسبة للارتفاع  وجد أن متوسط ارتفاع أعلى ٣٣ % من أمواج الطيف يعد رقما مفيدا من وجهة النظر العملية ويتم ذلك باستخدام ساعة السباق Stopwatch، ولك بملاحظة وتحدي الفترة الزمنية التي يستغرقها مرور عشر قمم موجية على علامة ثابتة كشاخص أو غير ذلك، ومتوسط هذه القيمة يمكن أن يعطي فكرة معقولة عن فترة الموجة بالمنطقة الساحلية المراد دراستها خاصة عندما تكون الأمواج من النوع البسيط المنتظم في شكله.

وبمعرفة فترة الموجة يمكن حساب طولها كما ذكر آنفا. والواقع أن حساب طول الموجة يعد ضروريا لتقدير تحدر الموجة Wave steepness والذي يعد بدوره من أهم العناصر في العلاقة بين الموجة وتشكيل الشاطئ المعرض لها، كذلك يمكن قياس ارتفاع الموجة بواسطة شاخص مدرج نسبيا وذلك في المياه الضحلة ويمكن استخدام التيودوليت بوضعه على مسافة من الشاطئ فوق عوامة بحيث تتحرك مع الأمواج وتقاس الزوايا الرأسية مع تتابع الأمواج وأحواضها باستخدام الشاخص المدرج على مسافة من التيودوليت.

وبالنسبة لتحدر الموجة – فيمكن الحصول على معدلة من خلال النسبة بين ارتفاع الموجة وطولها، وعادة ما تزداد نسبة الارتفاع إلى الطول مع الانتقال من المياه العميقة إلى المياه الضحلة، ويوجد كذلك جهاز يستخدم لقياس السرعات المدارية للأمواج Orbital velocities في مناطق التكسر وقد أثبت هذا الجهاز كفاءته عند استخدامه وغيره من أجهزة القياس في دراسة خصائص الأمواج والتيارات الشاطئية أمام ساحل لا جولا Lajolla بولاية كاليفورنيا الأمريكية.

ومن خلال هذه القياسات وجد أن الحركة المدارية تتبع نمط وشكل الموجة وتزداد سرعتها مع تناقص العمق – وذلك في الموجة الواحدة، وتزداد بسرعة كبيرة جدا في العمق الواحد مع زيادة ارتفاع الموجة حيث وجد أنه عند عمق ١٥ قدما فإن موجة ارتفاعها واحد ونصف قدم كانت السرعة المدارية بها ٢ قدم / ثانية ولما زاد ارتفاع الموجة في نفس العم إلى ثمانية أقدام ونصف وصلت السرعة المدارية بها ٨ قدم / ثانية (King, C, A. , P 141).

وأما عن قياس أثر الأمواج على السواحل فقد تمت محاولات عديدة لقياس الضغوط الناجمة عن تكسر الأمواج على الجروف والدفاعات الساحلية مثل الحواجز وغيرها، ومنها ما استخدمه " دي روقية " De Rouville سنة 1938 في قياس القوة الناتجة عن الأمواج على الحواجز البحرية في ديبية Dieppe بفرنسا، وقد أظهرت النتائج التي حصل عليها على أن موجة ارتفاعها ستة أقدام وطولها ١٣٢ قدما كان أقصى ضغط لها ١٢,٧٠٠ رطل على القدم المربع من صخور الساحل، وقد تجاوز الضغط ١٠٠٠ رطل على القدم المربع خلال فترة لا تتجاوز ٠,٠٠١ من الثانية، ومثل هذا الضغط الشديد رغم ندرته إلا أن أثره التدميري يكون كبيرا للغاية خاصة في حالة الصخور كثيرة المفاصل Joints والشقوق (King , C. A. M, P 141) مع تكسر الموجة على جرف بحري، كما يلعب عمق الماء أمام الجرف دوره في تحديد نقطة التكسر، فحيث يزداد العمق أمام الشاطئ فإنا معظم طاقة الموجة ترتد إلى البحر دون أن تهاجم الجرف، وفي حالة ما إذا كان الماء ضحلا بدرجة كبيرة فإن الموجة سوف تتكسر قبل أن تصل إلى خط الشاطئ (راجع بالتفصيل صبري محسوب ١٩٩١ ، ص ٤٦).