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深水破碎波产生漩涡

剑桥大学出版社在线出版：2013年10月8日

N.E.皮佐 和
W.Kendall Melville公司
N.E.皮佐*
附属：
斯克里普斯海洋研究所，加利福尼亚大学圣地亚哥分校，加利福尼亚州拉霍亚92093-0213，美国
W.Kendall Melville公司
附属：
美国加利福尼亚大学斯克里普斯海洋学研究所，圣地亚哥，拉霍亚，加利福尼亚92093-0213
*
†通信电子邮件地址：npizzo@ucsd.edu
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摘要

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破碎深水表面重力波的波浪耗散与由此产生的湍流和混合之间的联系对于更好地理解海气相互作用过程至关重要。从控制平均流演变的系综平均欧拉方程开始，我们将与破碎诱导的雷诺剪应力相关的作用力建模为描述破碎深水表面重力波对水柱的体积尺度效应的物体力。由此，我们导出了一个描述环流生成的方程，$\伽马射线$系综平均速度场。通过研究破碎波和脉冲强迫流体之间的关系，我们提出了一种体力的函数形式，使我们能够在涡流环现象的经典工作的基础上，量化破碎波产生的循环，并描述诱导运动的涡流结构。使用缩放参数，我们显示$\Gamma=\alpha{（hk）}^{3/2}{c}^{3}/g$，其中($c，h，k$)分别表示破碎波的特征速度、高度和波数，$克$是重力引起的加速度$\阿尔法$是一个常量。这样我们就可以找到环流与单位波峰长度因破碎而产生的波浪能量耗散率之间的直接关系，${\epsilon}_{l}$最后，我们将我们的模型与现有的实验数据进行了比较。

JFM分类

地球物理和地质流：空气/海洋相互作用涡流：涡流波浪/自由表面流：波浪破碎
类型
论文
问询处
流体力学杂志 ,第734卷 2013年11月10日 ，第198-218页
知识共享
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版权
©2013剑桥大学出版社。

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