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

• 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

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.

利用辐射应力（由波浪引起的多余动量）在水深方向上积分来预测海岸流。研究人员根据小振幅波浪理论确定了该应力的垂直分布。我们提出了一个多层模型，可以预测三种情况。维海滩流使用我们研究了小振幅波理论预测的垂直应力分布与实验值之间的关系，发现两个值在水平地板上一致，但在倾斜地板上不同。今年将进行额外的实验，倾斜地板上的辐射本研究的目的是从波浪特性的角度总结垂直应力分布的趋势，并提出一种评估垂直分布的方法。我们还研究了提高近海垂直环流预测精度的方法。研究表明，波断点附近辐射应力的垂直分布受波形非线性的影响较大。我们提出了使用乌塞尔数来校正垂直应力分布的公式，乌塞尔数是表示波浪非线性强度的指标之一。我们将这个校正后的垂直分布值引入到模型中来计算海滩电流的计算结果。 ，近海方向的辐射为应力梯度、具有较强应力关系的平均水位梯度和水面附近的流速的预测精度均得到提高，这表明修正公式在流速为的点上是有效的。均匀分布，我们推导了一种从计算结果解析获得层内垂直分布的方法。当使用该方法时，层间流速分布的梯度变得不连续，但流速保持平滑。分布如下。