在海裡「回過神來才發現被沖到外海」，
是怎麼發生的？
海浪明明一直朝著岸邊打過來，為什麼人反而會被帶往外海呢？其實，打上岸的海水必須有回到大海的路，而這條「出口」就在海水浴場的各處形成。先把難懂的原理放一邊，我們從「原來有這種地方」開始說起。
晴朗的海水浴場，海水深及腰部，你和朋友站著聊天。浪一波接一波朝岸邊打來。
忽然抬頭一看，剛剛還在眼前的陽傘，已經變得好遠。你慌忙朝岸邊游去，卻游不動。不僅如此，岸邊看起來還越來越小。呼吸開始急促起來。
這種「像帶狀一樣朝外海流去的水流」，稱為離岸流。這被認為是海水浴意外中，最常見的原因之一。
它沒有把人往下拉的力量，只是在水面朝外海流動的水流。人之所以會溺水，是因為逆著水流拚命游泳、把體力耗盡。
強勁的離岸流，速度有時可媲美競泳頂尖選手全力衝刺的速度。而且很難察覺自己其實沒有前進。
所以，最不該做的事就是「朝著岸邊拚命直線游泳」。接下來，我們依序看看這種水流是怎麼形成的。
為什麼會形成「流向外海的水流」
海浪總是朝著岸邊打來，也就是說海水不斷被運送到岸邊這一側。但海水不會一直堆積在岸邊。理所當然地，被送上岸的水，一定得從某處流回大海。
這時候，海底的地形就發揮作用了。許多海水浴場，在離岸稍遠處會形成一道由沙堆起的淺灘（沙洲），與海岸線平行。海浪就在這片淺灘上碎開、變成白浪。
然而這道沙堆，有些地方會中斷。那裡水比較深，浪就不會碎開。於是就發生了以下的情況。
浪碎開的地方，海水會被推向岸邊，水位會稍微升高一點點。這「微小的水位差」，就成了讓水回流的力量。
要回流的海水，與其翻過淺淺的沙丘，不如走那道較深的缺口輕鬆得多。於是廣大範圍的海水都匯集到同一個地方，那裡的水流就變得特別快。
用河川來比喻，就像是大片農田裡的水匯聚到一條細細的水渠裡。匯集的面積越大、出口越窄，出口處的水流就越快。
聽到「被沖進外海」，或許會讓人聯想到被拖入水底的畫面。這是錯誤的。離岸流是在靠近水面之處、朝外海橫向流動的水流，沒有把人往下拉的力量。
那麼，人為什麼會溺水呢？因為逆著水流拚命游、把體力耗盡了。也就是說，離岸流最危險的地方不在於水流本身，而在於「拚命想游回岸邊」這個行為。
為什麼游不回岸邊
離岸流的速度會因地點和浪的大小而有很大差異，但據估計大約從每秒0.3公尺起跳，強勁時甚至可能超過每秒2公尺。
這是什麼概念呢？競泳頂尖選手全力游泳的速度，大約也是每秒2公尺前後。換句話說，遇上強勁的離岸流，就算是奧運選手也可能前進不了。一般人穿泳裝游泳的速度，連這個數字的一半都不到。
更可怕的是，很難察覺自己其實沒有前進。在水中，自己確實在游，手腳都在動。要等到看清周圍景物，才會發現自己沒有前進。而那時候，體力已經消耗得差不多了。
它是讓人耗盡體力，才因此下沉。
要怎麼分辨？
只要知道方法，離岸流有時候在岸上就能看得出來。下水前，不妨站在稍高的地方觀察1〜2分鐘。
- 唯獨那一處浪不碎、顏色偏暗的帶狀水域（左右兩側都有白浪，唯獨那裡沒有）
- 被沙攪起而混濁的水，呈帶狀朝外海方向延伸
- 海藻、垃圾或泡沫持續被帶往外海方向
- 唯獨那一處浪花顯得混亂不平靜
- 張貼「禁止游泳」「禁止進入」告示的地方，以及救生員旗幟標示範圍之外
不過要注意，看起來最平靜的地方，往往就是離岸流。浪不起＝安全，這個想法並不成立，有時候反而正好相反。
離岸流形成的位置，也會受海岸地形影響。堤防、突堤或岩岸附近，很容易成為海水回流的通道。已知沿著堤防很容易形成流向外海的水流。
如果被沖走了
- 不要慌張，浮起來、呼救離岸流不會把人拖到水底。仰躺浮著確保呼吸，並大力揮手發出信號。首要之務是保留體力。
- 不要朝岸邊直線游過去這是最不該做的事。正面逆著水流游，只會白白耗盡體力。
- 要游的話，就與岸邊平行（往側邊）游離岸流的寬度，一般認為大多在10〜30公尺左右。只要往側邊移動一小段，有時就能脫離水流範圍。脫離之後，再斜向游回岸邊。
在水難事故中，想救人而跳下水的人反而喪命的情況一再發生。自己一旦進入同樣的水流，就會發生同樣的事。
- 呼叫救生員或監視人員（選擇有救生員駐守的海水浴場，本身就是最重要的安全措施）
- 丟出能浮起來的東西 ― 救生圈、浮板、保冷箱、裝了水的寶特瓶袋。如果有繩子，就丟出去把人拉回來
- 報案 ― 海上事故請撥打118（海上保安廳）。撥打119（消防）也會轉接。猶豫的話撥哪一個都可以
- 對著被沖走的人喊「浮著等待救援」。這是日本廣泛使用的口號。
離岸流的危險在於「因體力耗盡而無法繼續浮著」，所以能不能持續浮起來直接關係到能否活命。在海邊從事水上活動時穿救生衣，效果比在河邊更加明顯。請務必讓孩子穿上救生衣。
在浴缸裡也能看到類似的現象
- 用手把浴缸裡的熱水，反覆推向其中一側的缸壁（想像成在製造海浪）
- 觀察被推向那一側的水位，稍微升高了一點點
- 停手之後，升高的水會流回來。這時候，如果用手或身體做出一道狹窄的「縫隙」，回流的水就會集中從那裡快速通過
「把水送到一側 → 積起來的水回流 → 出口越窄水流越快」。離岸流的原理，和這3個步驟完全一樣。在海裡，這個過程以寬10公尺、長數十公尺的規模，不間斷地持續進行著。
總結
離岸流並不是什麼特殊的異常現象。既然海浪不斷把水送上岸，那水要回到大海的路一定會形成，這是理所當然的結果。真正危險的不是水流本身，而是我們逆著它反應的方式。
浪不碎、顏色暗沉又平靜的帶狀水域，
那裡可能就是「大海的出口」。
水流即使沒有外力介入，也會形成意想不到的形狀，這種例子還有河川左右大幅彎曲蜿蜒的蛇行現象一文，歡迎一併閱讀。海邊的危險不只有水流，被水母觸手螫到時的正確處理方法，請見這篇文章的說明。
想再多了解一點 ― 術語、公式與教科書的關聯從國中理化到研究中的議題，都清楚標示是哪個程度的內容
- 國中國中理化課程範圍
- 高中高中「物理基礎」課程範圍
- 高中＋高中「物理」課程，或教科書中屬於延伸、專欄的內容
- 大學高中不教、屬於大學專業科目（海岸工程學・流體力學）的內容
- 研究連大學也還沒當作「定論」教授、研究者正在調查中的話題
國中術語：這個現象是有名字的
- 離岸流：本文所說的「流向外海的帶狀水流」。英文稱為 rip current。是「rip（撕裂）」，而不是「rip tide（潮汐）」。這與潮汐漲落是不同的現象，英語圈也特別提醒「稱為 rip tide 是錯誤用法」。
- 沙洲：本文所說的「海底沙堆」，決定了海浪碎開的位置。
- 碎波帶：從海浪碎開處到岸邊之間、白浪翻騰的帶狀區域。離岸流就是從這裡開始形成的。
- 向岸流・沿岸流：分別指流向岸邊的水流，以及與岸邊平行流動的水流。它們與離岸流一起，構成一個完整的循環。
國中高中為什麼水面會稍微升高
本文提到「海浪把水送上岸，水面就會稍微升高」。這種隆起現象稱為波浪增水（wave setup），據信在碎波帶內側大約會有數公分到數十公分的幅度。
水面只要稍微變高，就會產生水壓差。水壓與深度成正比，因此水面較高一側的底部，壓力也比較大。這個壓力差，就成了把水推回外海的力量。國中理化教的「水壓由深度決定」，正好在這裡發揮作用。
高中用公式驗證：離岸流到底有多快
光是被告知「不要逆著水流游」，如果不知道到底有多不可能辦到，關鍵時刻身體還是不聽使喚。速度是可以計算出來的。
寬度 × 速度 ＝ 定值（流入的水量 ＝ 流出的水量）
| 寬度 | 水流通道的寬度［m］ |
| 速度 | 水流的速度［m/s］ |
| 定值 | 流入的水，一定會等量流出 |
海浪送上岸的水，必須從某處流回外海。從廣大範圍流入的水，從狹窄的一處流出。這個公式告訴我們，這時會發生什麼事。
這和用手指捏住水管出口、水勢就會變強是同一個道理。通道變窄多少，速度就加快多少。
| 海浪送水上岸的海岸寬度 | 設為 100 m |
| 流回外海的水流寬度 | 設為 10 m |
| 通道縮窄為幾分之一 | 100 ÷ 10 ＝ 縮窄為10倍 |
| 流入岸邊的水流速度 | 0.2 m/s（比慢走還慢） |
| 離岸流的速度 | 0.2 × 10 ＝ 2 m/s |
| 換算成時速 | 2 × 3.6 ＝ 7.2 km/h |
幾乎察覺不到的緩慢水流，被壓縮10倍後就變成每秒2公尺。沙灘看起來風平浪靜，唯獨那一處水流特別快。看起來平靜，正是因為它很窄。
每秒2公尺是什麼概念？據信幾乎等同於競泳一流選手全力游泳的速度。一般人穿著海水浴裝扮游泳，能游出的速度頂多每秒1公尺左右。
| 離岸流的速度 | 2 m/s |
| 自己全力游泳的速度 | 設為 1 m/s |
| 相減後 | 2 − 1 ＝ 每秒1 m 持續被帶往外海 |
| 1分鐘下來 | 1 × 60 ＝ 被帶往外海 60 m |
明明全力在游，1分鐘卻被帶往外海60公尺。「明明在游泳，岸邊卻越來越遠」，這個可怕情境的真相就是如此。而且能全力游泳的時間，也只有短短幾分鐘。只會先耗盡體力。
同一個公式，也告訴了我們該怎麼逃脫。離岸流的寬度很窄。②中設定為10 m，要脫離只需要橫越這段寬度就好。
| 水流的寬度 | 10 m |
| 側向慢慢游的速度 | 0.5 m/s（不用慌張的速度） |
| 脫離所需時間 | 10 ÷ 0.5 ＝ 20 秒 |
逆流而上，1分鐘被沖走60 m；轉向側邊，20秒就能脫離。同樣消耗的體力，結果卻天差地遠。
在脫離過程中雖然還是會被沖向外海，但離岸流據信到了外海終究會減弱。脫離水流範圍後，再斜向游回岸邊。浮著等待救援，也是正確的選擇。只要能持續浮著，就能撐到水流減弱為止。
※ 寬度與速度因地點而異，這裡的數字只是用來說明原理的範例。實際海域中，水流的方向與寬度並非固定不變。「往側邊游」未必永遠是最佳選擇，這點在後面的段落會提到。
高中水流速度與水量的關係
從廣大範圍匯集而來的水通過狹窄出口時，單位時間內通過的水量不變，所以截面越窄，速度就越快。這就是截面積 × 流速 ＝ 定值（連續方程式）的關係。這和用手指捏住水管出口、水就會噴得又急又猛，是同樣的道理。
離岸流通道狹窄，又從周圍廣大範圍匯集海水，這樣的結構本身，可以說就是一種製造快速水流的設計。
高中＋逆著水流游泳，會發生什麼事
設游泳速度為 Vs，水流速度為 Vr，那麼相對於岸邊的前進速度就是 Vs − Vr。到這裡為止，只是單純的速度合成（高中物理的相對速度）。
問題出在體力的消耗上。在水中前進所受的阻力，大致與速度的平方成正比，而克服阻力所需的功率，則大約與速度的三次方成正比增加。這就是為什麼全力游泳時，體力消耗會瞬間暴增的原因。
| 一般人游泳的速度 | 大約 0.5〜1.0 m/s |
| 競泳頂尖選手全力衝刺 | 大約 2 m/s 前後 |
| 離岸流的速度 | 0.3 m/s 左右～有時超過 2 m/s |
| 結果 | 水流強勁時，就算全力游泳也無法靠近岸邊 |
※ 數值僅供參考。實際離岸流的速度，據信會因浪高、潮位、海底地形而有很大差異。
大學為什麼海浪能推高水面
海浪碎開時，為什麼水面會被推高？解釋這個現象的概念是輻射應力（radiation stress，波浪的動量傳遞應力）。海浪帶有動量，當它碎開、波高減小時，這部分動量的變化就會以力的形式傳給海水。這股力，與水面坡度所產生的壓力差達到平衡時，水面隆起的高度就此確定。
這個概念是由 Longuet-Higgins 和 Stewart 在1960年代整理出來的，它統一解釋了離岸流、沿岸流與波浪增水，是海岸工程學的基礎理論。高中不教這部分，屬於大學海岸工程學・波動力學的內容。
此外，決定離岸流位置的因素，除了海底地形之外，還有海浪彼此干涉所造成的水面高低不均。已知即使地形平坦，也可能產生離岸流，這類型會與地形型的離岸流加以區分。
研究尚未有定論的問題 ―「往側邊游」真的是最佳解嗎
本文寫的是「與岸邊平行游」。這個做法長期以來都被當作標準建議，但近十幾年，專家之間仍持續有所爭論。
- 許多離岸流並非「一路直衝外海就結束」。 大約在2010年前後，研究人員實際將裝有GPS的漂流浮標放入離岸流中觀測，結果報告指出許多浮標會畫出漩渦，繞回碎波帶。根據這項觀測，有人提出「不要游、浮著等待，水流有時會自己把人送回來」的想法。
- 然而「浮著等待」也有風險。 確實存在會一路沖出外海、不會回流的離岸流，遇到這種情況，等待也回不來。要從水面判斷是哪一種類型，十分困難。
- 目前的主流做法是「不給單一標準答案」。 各國的救生機構，逐漸轉向以①先別慌張、浮著保存體力 ②呼救 ③如果要游，就不要逆著水流、往側邊或水流較弱的方向游，這樣的組合式建議來傳達。只教「往側邊游」作為唯一正解，這種做法已比過去更為謹慎。
- 根本上，人類實際行為的數據還不夠。 浮標畢竟不是人。要實際測量恐慌狀態下的人如何游泳、在哪裡耗盡體力，在倫理上十分困難，建模工作也還在進行中。
可以確定的只有一件事。「朝岸邊直線拚命游」，無論從哪個立場來看都是被否定的。這篇文章的建議，也請當作是目前已知範圍內的內容來閱讀。
與教科書的關聯（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 對應本文哪裡 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化・水壓／力的平衡／波的性質 | 水面高度差產生水流的說明、圖1 |
| 高中 | 物理基礎・速度合成／力的平衡 | 游泳速度與水流速度相減 |
| 高中 | 物理基礎・波動／地球科學基礎・海洋 | 碎波、沙洲的形成 |
| 高中＋ | 物理・動量／流體（多數教科書列為延伸內容） | 阻力與速度平方、耗損與速度三次方相關的內容 |
| 大學 | 海岸工程學・波動力學 | 輻射應力、波浪增水、循環胞 |
| 研究 | 離岸流的觀測與風險研究（未解決） | 是回流還是沖出外海、脫離策略的最佳解、人類行為建模 |
| ― | 防災・安全教育 | 辨識方法、「浮著等待救援」、118報案、不要下水救人 |
- 海上保安廳（日本海上保安廳，Japan Coast Guard）「海のもしもは118番」及各管區海上保安本部關於離岸流的提醒。
- 日本氣象廳・國土交通省及各地方自治體公布的海水浴場安全資訊，日本救生協會（日本ライフセービング協会）「浮いて待て」（浮著等待救援）推廣活動。
- U.S. National Weather Service / NOAA, Rip Current Safety（關於離岸流速度、辨識方法，以及「並非會把人拖下水的水流」的說明）。
- United States Lifesaving Association, Rip Current Survival Guide。
- MacMahan, J. et al., Mean Lagrangian flow behavior on an open coast rip-channeled beach, Marine Geology 268, 2010 等，利用GPS漂流浮標觀測離岸流再循環現象的研究。
- Longuet-Higgins, M. S. & Stewart, R. W., Radiation stresses in water waves, Deep-Sea Research 11, 529–562, 1964（波浪輻射應力的基礎理論）。
※本文為一般大眾取向的科學解說。實際的安全判斷，請遵循現場的警告標示，以及救生員・監視人員・海上保安廳・地方政府的指示。文中列出的數值，僅供理解原理之用。