非定常表面水波的波峰速度

直观上，水波的波峰速度被认为与其相速度一致。然而，对于非定常波群中的自然波而言，通常并非如此。这促使我们开展本研究，其对从线性到高度非线性的非定常波的波峰速度的普遍行为提出了新的见解。虽然我们的主要关注点是重力波（其波峰会发生周期性普遍减速），但也讨论了以毛细作用为主的波的结果，此类波的波峰会周期性加速。当放宽定常性的理论约束、允许波改变其形态或形状时，便会出现这一奇特现象。特别地，对模拟和观测的开阔海洋重力波进行运动学分析表明，波群中每个单独波峰都存在从前倾到后倾的循环。这在主导波群聚焦期间由于波的频散特性而清晰显现。该现象在聚焦的线性（陡度趋于零）波群中常规发生，并随波谱变宽而增强。研究发现其对波群的相位相干程度和聚焦程度相对不敏感。波的非线性特性限制了波峰减速，当重力波频散性减弱（无论是因变陡还是在有限水深中传播）时，该减速减小。这一点通过二维和三维频散重力波包在深水和中等水深中非定常演化的数值模拟，以及开阔海洋的时空观测得以证明。