边缘冰区水波衰减的均匀化散射模型

本文建立了一个理论模型来解释边缘冰区中波衰减的散射过程。许多现场观测给出了波能随距离呈指数函数衰减的形式，这可以通过耗散过程的复波数得到解释。另一方面，这种机制对于散射过程尚未被明确证明。为此，我们考虑一个冰浮块周期阵列，其中浮块由竖直刚性圆柱建模。利用均匀化技术，获得了等价于该阵列的均匀化自由表面。然后，我们证明均匀化自由表面波的频散关系使所有波数均为复数。结果，散射过程中的指数能量衰减得以证实。尽管我们的模型基于诸多简化，它仍与现有现场观测和数值模拟呈现出一致的趋势：深海的波衰减系数正比于冰浓度和开阔水波的波数，且当浮块半径和吃水越大或波周期越小时该系数越大。