非定常单色表面波上风场的渐近多层分析

本文回顾了低湍流应力和小波幅极限下，定常和非定常单色表面波上湍流的渐近多层分析及解的计算。流动结构由渐近匹配的薄层定义，即表面层和临界层（无论其是抬升的还是浸没的，对应于其位于表面层之上或之内）。结果特别证明了奇异流动特征的物理重要性，以及在非定常性趋于零的极限下抬升临界层的物理含义。这些结果与 Miles (1957) 针对小但有限增长率的变分数学解一致，但在增长率趋于零的极限下，与其分析在物理或数学上不一致。正如本研究及其他研究得出的结论，在零增长率极限下，有限湍流扩散率消除了抬升临界层的影响，因此扰动流和阻力由表面剪切层中的不对称或遮蔽流及其与上层区域的匹配相互作用决定。但对于波群（其中单个波增长和衰减），抬升临界层对波的增长有净贡献。无论临界层是抬升的还是浸没的，都会影响这种不对称遮蔽机制，但其对增长波的影响方式截然不同。这些渐近多层方法提供了物理洞察，并提出了分析更高振幅和更复杂流动（如波群上的流动）的近似方法。