Deep flows transmitted by forced surface gravity waves

我们考察了由压力扰动产生的二维深水表面重力波包在拉格朗日参考系中的行为。压力扰动呈窄带弱非线性深水波包形式。在驱动过程中，旋度方程暗示动量完全驻留在靠近表面的拉格朗日平均流中，此在此语境中常称为“Stokes漂流”。在驱动关闭后，波包从驱动区域向外传播，携带大部分由驱动施加的能量。这些波及其诱导的长波响应在深度积分意义上没有动量，与Longuet-Higgins和Stewart（1962）以及McIntyre（1981）的经典结果一致。与前述结果相关联的总流在净动量上为零。与McIntyre（1981）讨论的有限深度情形不同，驱动期间施加给流体的动量驻留在驱动区域的二极结构中——而非随浅水波携带离开。我们通过考察从深水向浅水 propagating的波，表明最初无动量的波包在有限深度水中可能具有非零动量，通过反射和捕获的长波实现。这解释了深水波如何在接近岸边时获得动量。人为形式的参数化驱动（如风）促进了本文所讨论的思想实验，区别于致力于建模更真实的风场驱动情形。