混沌海流生成的畸形波的形状与统计
混沌动力学
2015-12-14 v1 大气与海洋物理
流体动力学
摘要
在本研究中，我们讨论由波-流相互作用产生的畸形波（freak waves）的形状与统计。为此，我们使用一个由R. Smith (1976)推广的简单控制方程，即非线性薛定谔方程(NLSE)。该扩展NLSE考虑了阻塞点附近海面非线性动力学中的电流梯度效应。使用分裂步格式，我们表明Smith的扩展NLSE对电流剖面中的随机混沌扰动是不稳定的。因此，单位振幅的单色波场变成了具有许多峰的混沌海况。通过比较数值与解析结果，我们显示由电流剖面扰动引起的畸形波呈NLSE的有理畸形波解形式。我们还讨论了混沌电流剖面扰动的幅度对海面畸形波生成统计的影响。Smith扩展NLSE中的扩展项引起相移，且不改变波场的总能量水平。利用本文采用的方法论，可以研究由电流阻塞效应导致的海面畸形波出现动力学。这增强了离岸作业和海洋旅行的安全性。
引用
@article{arxiv.1512.03584,
title = {Shapes and Statistics of the Rogue Waves Generated by Chaotic Ocean Current},
author = {Cihan Bayindir},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.03584},
year = {2015}
}