破碎浮冰场中波群因散射而衰减的非线性模拟

通过直接相位解析模拟，研究非线性海浪在破碎海冰中的传播与散射。数值模型求解了耦合冰盖非线性薄板表示的非线性势流全时变方程，并忽略了耗散过程。考虑到在边缘冰区横断面上的波浪衰减应用，考虑了深水上入射波群的二维设置。对表面压力赋予空间变化的权重，以便在物理域中直接指定不规则的浮冰分布。针对各种波浪状况和浮冰配置，计算了穿越冰场的局部波谱，然后进行最小二乘拟合，以提取作为波频率函数的空间衰减率。发现衰减率随频率普遍增加，这与线性理论的典型预测一致。然而，在某个频率附近也观察到了非单调行为，尤其是在冰盖高度破碎的情况下。与现场数据的比较表明，这一结果与北极海洋实验报告的滚降现象非常相似。研究强调了非线性相互作用在滚降发展中所起的关键作用。