斯科尔科沃科技学院 信用:Pixabay/CC0公共域 一位斯科特研究员开发了一个海峡和渠道波浪形成的理论模型，该模型考虑了海岸线存在时的非线性效应
这项研究可以改进海浪预测，使海上旅行更加安全，并保护海岸线基础设施
这篇论文发表在《海洋动力学》杂志上
预测海上表面天气一直是一项具有很高风险的挑战性任务；例如，在1944年6月的诺曼底霸王行动中，有4000多人死于惊涛骇浪，这是一次盟军的入侵，恶劣的天气预报极大地改变了行动的进程
目前使用的波浪预测模型，例如美国国家海洋和大气管理局使用的模型，并不完美，但它们有许多可调参数来确保相当好的预测
然而，正如俄罗斯科学院斯科勒特奇和列别杰夫物理研究所的高级研究科学家安德烈·普什卡列夫在他的论文中指出的那样，海岸线使情况变得复杂:他写道，“如今英吉利海峡的海浪预报仍然几乎和1944年一样困难
“他的研究表明，海峡或海峡中的波浪行为将与公海中的波浪行为有很大不同
“海岸线造成不均匀性——波能分布在边界零值和离岸非零值之间的梯度
普什卡列夫说:“这种梯度产生波平流，它与非线性波相互作用的相互作用产生了产生垂直于风的波的特殊效果。”
通道的特定条件允许精确求解描述波动行为的哈塞尔曼方程，当前的模型是近似的，因为它仍然无法用现代计算机求解
普什卡列夫对英吉利海峡中波浪形成的理论模拟表明，湍流的发展与传统模型的预测不一致，因为由于非线性相互作用和波的平流，湍流结构有很大的不同
由于研究人员观察到的现象与激光辐射有一些相似之处，他们称之为非线性海浪放大器
“海峡两岸对产生的波起着半反射镜的作用，这使情况类似于传统激光器，非线性波介质起着主动谐振器的作用，在某种意义上类似于传统激光器
垂直于风激发的辐射功率随着海峡边界反射系数的增大而显著增大
从某种意义上说，我们正在处理某种非线性激光，”普什卡列夫指出
“这个模型，利用了精确版本的哈塞尔曼方程，表明现有的业务波动天气预测模型错过了所描述的效果，认为它相当于一个数字人工产物，”他补充说
研究人员说，这种与风垂直的激光波产生效应不仅可以在海峡中观察到，也可以在具有特定不均匀风的公海中观察到，在那里，空间风转折点创造了类似于在海岸存在的情况下观察到的条件
这项新的研究有望解释半封闭水体中特有的驻波的本质，这种驻波给港口的船只带来了很大的问题
但它也表明，在海岸线存在的情况下，对湍流的正确描述将会允许流氓波，看似不可预测的表面波，即使对大型船只也是极其危险的
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
