双流体系统中的内涌潮与重力流

本文在一维双层浅水方程框架内提出了内涌潮和重力流的统一理论。这些方程代表了四个基本物理定律：该理论即建立在这些定律基础之上。虽然前三个基本定律显而易见，但第四个基本定律尚不确定。本文首先表明，这第四个基本定律可以从本文称为环量守恒定律的定律中推导出来。随后证明，在方程框架内，内涌潮由满足源自四个基本定律的激波条件的激波表示。如果已知前缘条件（即施加在流前缘的边界条件），重力流也可在该方程框架内处理。基本上，重力流的前缘条件也遵循这四个基本定律。然而，当重力流沿无滑移边界推进时，必须考虑在边界上形成的薄边界层的影响；本文描述了如何评估这种影响。经验证，该理论能令人满意地解释进入两层静止流体的内涌潮行为。该理论还提供了重力流沿无滑移下边界推进速率的公式；该公式被证明与一些经验公式一致。此外，一些关于重力流的著名理论公式被证实可基于该理论获得。