Shamol to'lqinlarining tarqalishi - Wind-wave dissipation

Shamol to'lqinlarining tarqalishi yoki "shishish tarqalishi "bu ob-havo tizimi orqali hosil bo'lgan to'lqinni yo'qotadigan jarayon mexanik atmosferadan shamol orqali uzatiladigan energiya. Shamol to'lqinlari, ularning nomidan ko'rinib turibdiki, shamolni atmosferadan okean yuzasiga o'tkazish orqali hosil bo'ladi, kapillyar tortishish to'lqinlari bu ta'sirda muhim rol o'ynaydi, "shamol to'lqinlari" yoki "shishish" ham ma'lum sirt tortishish to'lqinlari.

Umumiy fizika va nazariya

Shamol to'lqinlarining tarqalish jarayonini energiya to'lqinlarining shakllanishiga o'xshash tarzda energiya spektri nazariyasini qo'llash bilan izohlash mumkin (odatda spektral tarqalish to'lqin spektrining funktsiyasi).[1] Biroq, hatto ba'zi bir so'nggi dala kuzatuvlari uchun o'tkazilgan innovatsion yaxshilanishlar (masalan, Banner & Babanin va boshqalar).[2][3] ) to'lqinlarni sindirish xatti-harakatlarining jumboqlarini hal qilishga hissa qo'shgan, afsuski, shamol to'lqinlarining tarqalish jarayonining aniq nazariyalari uchun hali ham aniq bo'lmagan, chunki u chiziqli emas. O'tmishdagi va hozirgi kuzatuvlar va olingan nazariyalar bo'yicha, okean to'lqinlarining tarqalish fizikasini suv chuqurligigacha bo'lgan mintaqalar bo'yicha tasniflash mumkin. Chuqur suvda to'lqinlarning tarqalishi ishqalanish yoki tortishish kuchlari, masalan, qarama-qarshi yo'naltirilgan shamollar yoki turbulent oqimlar natijasida hosil bo'lgan yopishqoq kuchlar - odatda chiziqli bo'lmagan kuchlar ta'sirida sodir bo'ladi. Sayoz suvda to'lqin tarqalishining xatti-harakatlari asosan qirg'oq to'lqinlarining buzilish turlari (qarang. To'lqinlarning buzilish turlari). Shamol to'lqinlarining tarqalishining ba'zi oddiy umumiy tavsiflari (Luidji Kavaleri va boshq. Tomonidan aniqlangan).[1] ) faqat shamol to'lqinlari kabi okean sathidagi to'lqinlarni hisobga olsak, taklif qilingan. Oddiy vositalar yordamida ko'plab taklif qilingan mexanizmlarda soddalashtirilgan nazariya uchun to'lqinlarning okean yuqori qatlamlarining vertikal tuzilishi bilan o'zaro ta'siri e'tiborga olinmaydi.[1]

Shamol to'lqinlarining tarqalish manbalari

Umumiy tushunchada to'lqin tarqalish fizikasini uning tarqalish manbalarini hisobga olgan holda toifalarga ajratish mumkin, masalan, 1) to'lqinlarni sindirish 2) to'lqin-turbulentlik o'zaro ta'sirini 3) to'lqin-to'lqin modulyatsiyasini.[1] (ushbu bobning quyida keltirilgan tavsiflari ham ma'lumotnomaga amal qiladi [1] )

1) "to'lqin sindirish" bilan tarqalish

Sohil bo'yidagi shamol to'lqinlarining tarqalishi shamol tarqalishining asosiy manbai hisoblanadi. Shamol to'lqinlari qirg'oqqa singib ketganda energiyani qirg'oqqa yoki ba'zan okeanga qaytaradi. (batafsilroq ma'lumotga qarang -> "Okean sathidagi to'lqinning buzilishi")

2) "to'lqin-turbulentlik o'zaro ta'sirida" tarqalish

Turbulent shamol oqimlari va to'lqinlar ichidagi yopishqoq bo'ronlar ikkalasi ham to'lqin tarqalishiga ta'sir qilishi mumkin. Dastlabki tushunchalarda yopishqoqlik shamol to'lqinlariga zo'rg'a ta'sir qilishi mumkin edi, shuning uchun shishlarning yopishqoqligi bilan tarqalishi ham deyarli ko'rib chiqilmadi.[4][5] Biroq, so'nggi ob-havoni prognoz qilish modellari to'lqinlarni modellashtirish uchun "to'lqin-turbulentlik o'zaro ta'sirini" ko'rib chiqishni boshlaydilar.[6] Turbulent ta'sirga ega tarqalishlar butun to'lqin rejimlarini o'zgartirishga qanchalik katta hissa qo'shishi hali ham munozarali, ammo yaqinda sirt yopishqoq qatlamlari va to'lqin pastki chegara qatlamlari uchun to'lqin-turbulentlik o'zaro ta'sirining g'oyalari qabul qilindi.

3) "to'lqin to'lqinli modulyatsiya" bilan tarqalish

To'lqin va to'lqinlarning o'zaro ta'siri to'lqin tarqalishiga ta'sir qilishi mumkin. Dastlabki davrlarda qisqa to'lqinning sinishi uzoq to'lqinlardan modulyatsiya orqali energiya olishi mumkin degan fikrlar Fillips tomonidan taklif qilingan (1963),[7] va Longuett-Xiggins (1969) [8] shuningdek. Ushbu g'oyalar Hasselmann asarlari (1971) tomonidan muhokama qilingan (to'lqinli modulyatsiyalar o'rtasidagi o'zaro ta'sirlarning tarqalishi Fillips nazariyasiga qaraganda ancha zaif bo'lishi kerak degan yangi natijalar),[9] ammo so'nggi tushunchada, ushbu holatlarning tarqalishi, odatda, modulyatsiyani uzatishning oqilona funktsiyalari amalga oshirilganda, "to'lqin-turbulentlik shovqinlari" tarqalishidan biroz kuchliroqdir.[10] Shish tarqalishining aksariyat holatlari ushbu tarqalish turiga bog'liq.[1]

To'kilgan to'sarning oddiy sxemasi
Pulni uzib qo'yishning oddiy sxemasi
Kuchli to'sarning oddiy sxemasi

Okean sathidagi to'lqinlarning sinishi

Shamol to'lqinlari chuqur suvdan qirg'oq hududiga yaqinlashganda, to'lqinlar balandliklari va uzunliklarini o'zgartiradi. Okean to'lqinlari qirg'oqqa yaqinlashganda to'lqin tezligi sekinlashganda to'lqin balandligi balandroq bo'ladi va to'lqin uzunligi qisqaradi. Agar suvning chuqurligi etarlicha sayoz bo'lsa, to'lqin tepasi tik bo'lib, chuqur keng va sayoz bo'ladi; nihoyat, okean to'lqinlari qirg'oqda sinadi. To'lqinlarni sindirish harakatlari qirg'oq va to'lqinlarning tikligi bilan bir-biridan farq qiladi va ularni quyidagi uch turga bo'lish mumkin.[11][12]

• To'kilgan to'sar

Qirg'oqning pastki qiyaligi bilan to'lqinlar asta-sekin qirg'oqqa yaqinlashganda energiyani yo'qotadi. To'lqinlar dengiz suvini to'lqinlarning old qismiga to'kib tashlanganda, ular buzilganda.


• Shlangi to'sar

O'rtacha qirg'oq qiyaligi bilan to'lqin tezda energiyani yo'qotadi. Agar qirg'oq qiyaligi etarlicha tik bo'lsa, to'lqin tepasi olukdan tezroq harakatlanadi. Yalang'och to'lqin oldiga o'raladi va tepadan keyin dengiz suvini chuqurga tashlaydi. (Dalgalanma to'sarlari bemaqsad uchun yaxshi)

• Jarrohlik to'xtatuvchisi

Qattiq qirg'oq qiyaligi bilan (dengiz qirg'oqlari kabi juda keskinlik uchun), agar qirg'oqning tikligi juda baland bo'lsa, to'lqinlar buzilish uchun juda muhim balandlikka etib bora olmaydi. To'lqinlar qirg'oq yonbag'ridan ko'tarilib, energiyani qirg'oqdan orqaga qaytaradi. Unda hech qachon oq qopqoqli tanaffuslar ko'rsatilmaydi, ammo dengiz qirg'og'i kabi o'ta tik holatlarda to'lqinlar oq ko'piklar bilan sinadi.

Shuningdek qarang

Tashqi havolalar

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e f Kavaleri, Luidji; WISE Group (2006). "To'lqinlarni modellashtirish - san'at holati". Iqtibos jurnali talab qiladi | jurnal = (Yordam bering)
  2. ^ Banner, M.L .; va boshq. (2000). "Dengiz sathidagi dominant to'lqinlarning buzilish ehtimoli". Jismoniy Okeanografiya jurnali. 30 (12): 3145–3160. doi:10.1175 / 1520-0485 (2000) 030 <3145: bpfdwo> 2.0.co; 2.
  3. ^ Banner, M.L .; va boshq. (2002). "Cheksiz doimiy chuqurlikdagi suvda dominant sirt to'lqinlarining ehtimolliklarini buzish". Geofizik tadqiqotlar jurnali. 106: 11659–11676. doi:10.1029 / 2000jc000215. hdl:1885/8979.
  4. ^ Jeffri, H. (1925). "Shamol tomonidan to'lqinlarning paydo bo'lishi to'g'risida. II". Qirollik jamiyati materiallari. A110: 341–347.
  5. ^ Svedrup, H.U .; W.H.Munk (1947). "Shamol, dengiz va shish: prognoz qilish uchun munosabatlar nazariyasi". AQSh dengiz kuchlari gidrografiya idorasi hisoboti (601): 50.
  6. ^ Tolman, H.L .; D.Chalikov (1996). "Uchinchi avlod shamol to'lqinlari modelidagi manbalar". Jismoniy Okeanografiya jurnali. 26 (11): 2497–2518. doi:10.1175 / 1520-0485 (1996) 026 <2497: stiatg> 2.0.co; 2.
  7. ^ Fillips, O.M. (1963). "Uzoq tortishish to'lqinlarining qisqa sindirish to'lqinlari bilan susayishi to'g'risida". Suyuqlik mexanikasi jurnali. 16 (3): 321–332. doi:10.1017 / s0022112063000793.
  8. ^ Longuett-Xiggins (1969). "Dengiz to'lqinlarini yaratish uchun chiziqli bo'lmagan mexanizm". London Qirollik jamiyati materiallari. A311 (1506): 371–389. doi:10.1098 / rspa.1969.0123.
  9. ^ Hasellmann, K. (1971). "Qisqa tortishish to'lqinlari va kattaroq miqyosli harakatlar orasidagi massa va impulsning uzatilishi to'g'risida". Suyuqlik mexanikasi jurnali. 50: 189–205. doi:10.1017 / s0022112071002520.
  10. ^ Arxuin, F.; A.D.Jenkins (2005). "Shamol va turbulentlikning okean shishishiga ta'siri to'g'risida". XV Xalqaro Offshore va Polar Engineering konferentsiyasi materiallari. III: 429–434.
  11. ^ Styuart, Robert H (2008). Jismoniy okeanografiyaga kirish.
  12. ^ Ochiq universitet. Okeanografiyaga taklif 3-nashr. Jons va Bartlett nashriyotlari.