风浪生成理论
研究风浪生成和成长机制的理论。 包括两个方面:一为风的能量如何传递到风浪,二为进入风浪的能量如何分配和变化。风的能量传递到风浪有两个基本概念:一为共振机制,风吹行于海面,正压力的不均匀产生水面起伏形成波动,而变化著的压力或其产生的波动均由不同频率成分构成。 当压力和波动中同一频率的成分间发生共振时,该频率波动随时间成长,即为风浪共振机制概念,适用于风浪发生和初始阶段。二为剪流不稳定性机制,平行气流受海面小振幅波动的扰动,气流中诱导产生波生流场及相应的雷诺应力,最后由和波面斜率同位相的压力分量将能量传递于波动,使波随时间成长。 依此,风浪通过共振作用生成并在初始阶段谱值随时间线性成长,而风浪的主要成长阶段,不稳定性机制起作用,谱值随时间指数地成长。它们勾画出现今风浪生成理论的轮廓。 进入风浪的能量分配和变化理论——波-波相互作用理论,阐明了风浪谱成长机制,波和谱的形成,风浪成长过程谱峰向低频推移,高频谱处于某种饱和状态,且谱峰很尖。 |