移动大气压强生成的水波：理论分析及其在 2022 年汤加事件中的应用
流体动力学
2022-11-30 v1
摘要
推导了由移动大气压强生成水波的 1DH（色散与非色散）与 2DH 轴对称（近似、非色散）解析解。在 1DH 中，可识别出三个波分量：随大气压强速度 传播的锁定波，以及依据线性频散关系以各自波速反向传播的两个自由波分量。在超临界条件（，其中 为水波最快波速）下，前导水波为锁定波且与大气压强同号（即同相），而后随自由波符号相反。在亚临界条件（）下，移动最快的自由波分量领先，其自由面 elevation 与大气压强同号。对于长大气压强扰动，所诱导的自由面剖面模仿大气压强剖面。2DH 问题涉及沿径向按 衰减的轴对称大气压强。由于对称性仅出现锁定波与自由波两个分量。分析了汤加火山喷发事件期间捕获的 tsunami DART 数据。需作修正以分离自由面 elevation 数据。修正后 DART 数据与分析解在前导锁定波与后随自由波到达时间以及振幅比上的对比在量级上一致。二者差异凸显了问题的复杂性。
引用
@article{arxiv.2205.05856,
title = {Water waves generated by moving atmospheric pressure: Theoretical analyses with applications to the 2022 Tonga event},
author = {Philip L. -F. Liu and Pablo Higuera},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.05856},
year = {2022}
}