ラディエーション応力成分の鉛直分布構造と海浜鉛直循環流

辐射应力分量垂直分布结构与海滩垂直环流

基本信息

批准号：
09750586
负责人：
信岡尚道
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Ibaraki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750586/
关键词：
radiation stress 海浜流波の非線形性

项目摘要

海岸の流れは,波による過剰運動量であるradiation stressを水深方向に積分したものを用いて,平面2次元的に予測されてきた.研究者はこのstressの鉛直分布を微小振幅波理論から定めたものを用いて、3次元海浜流を予測する多層モデルを提示している.平成9年度には,このモデルの核となるradiation stressの鉛直分布について微小振幅波理論による予測値と実験値との関係を調べ,両値は水平床上で一致するが傾斜床上では差が生じることを明らかにした.本年度は,さらに追加実験を行い,傾斜床上でのradiation stressの鉛直分布の傾向を波の性質の点からまとめ,その鉛直分布の評価方法を示すことを目的とした.また岸沖鉛直循環流の予測精度を向上させる方法についても検討した.本年度の研究により,砕波点近傍でのradiation stressの鉛直分布には波形の非線形性が大きく影響していることを明らかにした.線形を仮定している微小振幅波理論によって求められたradiation stressの鉛直分布形から、波の非線形性の強さを表わす指標の一つであるUrsell数を用いて,補正する式を提示した.この補正した鉛直分布値をモデルに導入しての海浜流の計算結果では,岸沖方向でradiation stressの勾配と強い応力関係となる平均水位勾配,そして水面近くの流速値の予測精度がともに向上した.このことから補正式が有効であることを示した.多層モデルの欠点である層内流速が一様分布になる点について,計算結果からさらに解析的に層内の鉛直分布を求める方法を導いた.この方法を用いると,流速分布の勾配が層間で不連続になるが,滑らかな流速の分布になることを確かめた.

使用辐射应力的积分预测了沿海流量的沿海流，这是在深度方向上由波浪引起的过量动量。研究人员提出了一个多层模型，该模型使用从微观波波理论确定的这种应力的垂直分布来预测三维海滩流。在1997年，我们研究了辐射应力的垂直分布的预测值与实验值之间的关系，这是该模型的核心，并揭示了两个值在水平床上重合，但斜坡上有差异。今年，我们进行了其他实验，以总结斜率床上的辐射应力垂直分布的趋势，并从波性质点开始，并展示如何评估垂直分布。我们还检查了提高沿海垂直循环的预测准确性的方法。今年的研究表明，断裂波点附近的辐射表明波形的非线性对应力的垂直分布有重大影响。从假定线性的微观波波理论获得的辐射应力的垂直分布中，使用Ursell的数字提出了一个校正方程，这是波的非线性强度的指标之一。海滩流量计算的结果将校正后的垂直分布值引入模型，既改善了平均水位梯度，这是与离岸方向上辐射应力的斜率的牢固应力关系，以及水面附近流速值的预测准确性。这表明校正方程是有效的。关于该层中的流速度（这是多层模型的缺点）的点，从计算结果分析层中确定层中的垂直分布的方法。使用这种方法，我们确认流速分布的梯度在层之间不连续，但是流速的分布是平滑的。