波浪の統計的性質に及ぼす変調不安定の影響に関する研究

调制不稳定性对波统计特性的影响研究

• 批准号: 02650357
• 负责人: 安田 孝志
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650357/
• 关键词: 変調不安定; 3次干渉; 波群; Groupiness Factor(GF); 連長; Weibull母数; freak wave

1次元的に伝播する不規則波列の統計的性質に及ぼす変調不安定の影響について検討し,以下のことを明らかにした。i)不規則波列を構成するフ-リエモ-ドにおける変調不安定は,非線形Schro^^″dinger方程式によるAlberらの結論と異なり,スペクトルのバンド幅やピ-ク周波数に関係なく3次の非線形干渉によって生じる。特に,ピ-ク周波数周辺のフ-リエモ-ドの変調は波群と密接に関わっており,波群を通して高波の連なりや波高分布に大きな影響を及ぼす。ただし,風波に近い広帯域のスペクトルの下ではフ-リエモ-ドの変調は互いに消殺し合うため,波群への影響は小さい。ii)変調不安定の影響は,うねりに近い比較的狭帯域のスペクトルの下で波群の形成を通して種々の統計量に具体的に顕れ,その表示には変調不安定による波群の実態を踏まえた指標が必要である。そして,波群をフ-リエモ-ドの合成に伴って顕れる波列の異常(高波や低波の連なり,高波の増幅)と捉え直したときの指標としてはGroupiness Factorが最適。iii)波群を通して顕れる変調不安定の影響を定量的に評価するため,波群をGFで評価する一方,波高分布についてはWeibull分布で表し,GFとWeibull母数の間にスペクトルのバンド幅をパルメタとした関係のあることを見い出した。iv)変調不安定によって1次元的に伝播する不規則波列においてもfreak waveが発生する。freak waveの水平水粉子速度の鉛直分布は,スト-クス波のような定常波のものと大きく異なり,波自体の非定常性の影響を強く受けたものになるため,波力の算定などにおいて注意が必要となる。

The statistical properties of irregular wave trains and the effects of modulation instability in 1-D transmission are discussed in the following paragraphs. i) Irregular wave train is composed of a nonlinear Schrodinger equation and a nonlinear perturbation of the third order. The frequency range of the wave group is different from that of the frequency range of the wave group. In addition, the impact of the wave group is small. ii) The influence of modulation instability on the formation of wave groups in narrow bands of near comparison is necessary for specific statistics indicating the state of modulation instability. The group Factor is optimal for the anomaly of the wave train (high wave and low wave, high wave and amplitude). iii) Quantitative evaluation of the influence of wave group on the transmission of harmonic instability; GF evaluation of wave group; Weibull distribution; GF Weibull distribution; GF Weibull iv) Irregular wave train due to the occurrence of a 1-dimensional fluctuation. The vertical distribution of the velocity of horizontal water particles in a freak wave is strongly influenced by the unsteady nature of the steady wave, and it is necessary to pay attention to the calculation of the wave force.

项目成果

Ukai,A.,Yasuda,T.and Ito,I.: "Spatial variations of wave group statistics and representative waveーheights of swell" Proc.of 22nd Int.Conf.on Coastal Eng.(1991)

Ukai, A.、Yasuda, T. 和 Ito, I.：“波浪群统计数据和代表性波浪高度的空间变化”第 22 届沿海工程会议论文。

Yasuda,T.and Ito.I.: "Freak waves caused by nonlinear interactions in twoーdimensional domain" Proc.of ASCE,Jour.of WPCOE.

Yasuda,T. 和 Ito.I.：“二维域中非线性相互作用引起的畸形波”Proc.of ASCE，Jour.of WPCOE。

安田 孝志・伊藤 一教・森 信人: "1次元的に伝播する不規則波列における波群とその表示について" 海岸工学論文集.

Takashi Yasuda、Kazunori Ito、Nobuto Mori：“关于波群及其在一维传播不规则波列中的表示”海岸工程论文。

安田 孝志・伊藤 一教・森 信人: "非線形不規則波列の波高分布と波群の関係" 海岸工学論文集.

Takashi Yasuda、Kazunori Ito、Nobuto Mori：“非线性不规则波列波高分布与波群的关系”海岸工程论文。

安田 孝志・伊藤 一教: "高波の連なりに及ぼす非線形干渉の影響について" 海岸工学論文集. 37. 106-110 (1990)

Takashi Yasuda 和 Kazunori Ito：“关于非线性干扰对一系列高波的影响”海岸工程学杂志 37. 106-110 (1990)。