这是什么意思波浪底部“感觉”?

Question

而通常波说“感觉”底部当水深小于半波长,这是什么意思海浪“感觉”?

此外,为什么这发生在半波长的深度吗?

Answer 1

在水波物理,当我们说“感觉”浪潮,我们意味着水深影响波的性质。

水波的色散关系是:

$ $ \ω^ 2 = gk \双曲正切{(kd)} $ $

\ω是波频率美元,k是波数,美元d美元平均水深,重力加速度g是美元。我们区分“浅”和“深”水波kd美元的价值,包括波数和水深度:

• 浅水波当美元kd < 0.3美元;
• 中间水波时0.3美元< kd < 3美元;
• 深水波kd > 3美元。

因此,很长一段膨胀波可能作为浅水波在10米深的海底,但也很短的波可能作为深水波在1米深的海底。

这些限制对kd获得美元怎么样?切双曲线函数有一些方便的属性限制它的参数的值:

深水波,kd美元是非常大的,所以美元\双曲正切{(kd)} \ rightarrow 1美元。然后减少色散关系:

$ $ \ω^ 2 =门将$ $

相位和群速度:

$ $ C_p = \ dfrac{\ω}{k} = \√6 {\ dfrac {g} {k}} $ $

$ $ C_g = \ dfrac{\部分\ω}{\部分k} = \ dfrac {1} {2} \√6 {\ dfrac {g} {k}} $ $

注意C_p C_g美元并不是美元水深的函数,因此据说深水波不“感觉”。

另一方面,对浅水波,kd小美元(约0.3或更少),和$ \双曲正切{(kd)} \ rightarrow kd美元。色散关系是:

$ $ \ω^ 2 = gk ^ 2 d $ $

和相位和群速度是水深的函数:

$ $ C_p = \ dfrac{\ω}{k} = \ sqrt {gd} $ $

$ $ C_g = \ dfrac{\部分\ω}{\部分k} = \ sqrt {gd} $ $

那么,为什么说,海浪“感觉”底部的水深半波长?

$ $ kd = k \ dfrac{\λ}{2}= k \ dfrac{2 \π}{2 k} =π\ $ $

这是大约的价值低于政权过渡从深水到中间水,即美元\双曲正切{(kd)} \大约1美元不举行了。

Answer 2

感觉是指底部的波浪诱导速度场从顶部延伸的水柱底部的水柱。当波”感觉底部”这意味着有一些与底部边界的相互作用。底部很薄的边界层的发展,由于速度场相互作用生成涡度床粗糙度。涡度可以扩散到室内的液体和湍流边界层内活动负责。由于海浪的持久自然,他们的行动被认为发挥重要作用在颗粒物在近岸的再分配,如营养、幼虫、沉积物和污染物。

1/2的价值深度有些武断,但提供了一个良好的估计基于理论(见IRO-bot的回答)。这张照片是它很好。

http://science.kennesaw.edu/ jdirnber /海洋/ LecuturesOceanogr / LecWaves / 1006. jpg