Войти
Погружающийся прерыватель 
Разрушение большой волны В гидродинамике, разрушающаяся волна или прерыватель - это волна, амплитуда которой достигает критического уровня, при котором может внезапно начаться некоторый процесс, вызывающий большие амо единицы волновой энергии должны быть преобразованы в турбулентную кинетическую энергию. На этом этапе простые физические модели, описывающие волновую динамику, часто становятся недействительными, особенно те, которые предполагают линейное поведение.
Самый известный вид обрушивающейся волны - это обрушение водных поверхностных волн на береговой линии. Обрушение волны обычно происходит там, где амплитуда достигает точки, когда гребень волны фактически переворачивается - типы обрушивающихся волн на поверхности воды более подробно обсуждаются ниже. Некоторые другие эффекты в гидродинамике также были названы «прибойными волнами», частично по аналогии с волнами на поверхности воды. В метеорологии считается, что атмосферные гравитационные волны разрушаются, когда волна создает области, в которых потенциальная температура уменьшается с высотой, что приводит к рассеянию энергии за счет конвективной нестабильность ; аналогично волны Россби разрушаются, когда градиент потенциальной завихренности переворачивается. Обрушение волн также происходит в плазме, когда скорости частиц превышают фазовую скорость волны.
A риф или мелководье, такое как мелководье, против которого волна прорыва также может быть известна как пробойник.
Классификация типов разрушающейся волны 
Воспроизвести медиа Разрушение волны на склоне в лаборатории волновой канал (фильм) 
Анимация, показывающая, как наклон Морское дно вдоль побережья влияет на прибойные волны Разрушение водных поверхностных волн может происходить везде, где амплитуда достаточна, в том числе в середине океана. Однако это особенно характерно для пляжей, потому что высота волн усиливается в области более мелкой воды (потому что групповая скорость там ниже). См. Также волны и мелководье.
Есть четыре основных типа волн, прибывающих на воду. Они проливаются, падают, обрушиваются и вздымаются.
Когда дно океана имеет плавный уклон, волна будет становиться круче, пока гребень не станет неустойчивым, что приведет к бурному стеканию бурной воды. лицо волны. Это продолжается, когда волна приближается к берегу, и энергия волны медленно рассеивается в бурной воде. Из-за этого проливные волны ломаются дольше, чем другие волны, и создают относительно мягкую волну. Ветровые условия на суше повышают вероятность образования разливов.
Погружающая волна возникает, когда дно океана круто или имеет резкие изменения глубины, например, от рифа или отмели. Вершина волны становится намного круче разливающейся волны, становится вертикальной, затем изгибается и падает на впадину волны, высвобождая большую часть своей энергии сразу при относительно сильном ударе. Падающая волна разбивается с большей энергией, чем разливающаяся волна значительно большего размера. Волна может захватывать и сжимать воздух под губой, создавая «грохочущий» звук, связанный с волнами. На больших волнах этот удар могут почувствовать любители пляжа на суше. Морские ветровые условия могут повысить вероятность возникновения плунжеров.
Если падающая волна не параллельна пляжу (или дну океана), часть волны, достигающая мелководья, разорвется первой, а часть волны (или завиток) переместится в поперечном направлении по поверхности волны по мере того, как волна продолжается. Это «труба», которая так высоко ценится серферами (также называемая, среди прочего, «бочкой», «ямой» и «зеленой комнатой»). Серфер старается держаться рядом или под разбивающейся губой, часто стараясь оставаться как можно «глубже» в трубе, при этом имея возможность выстрелить вперед и выйти из ствола, прежде чем он закроется. Падающая волна, идущая параллельно пляжу, может сразу разбиться по всей своей длине, делая ее непригодной для езды и опасной. Серферы называют эти волны «закрытыми».
Коллапсирующие волны - это нечто среднее между погружением и нагоном, при котором гребень никогда не разрушается полностью, но нижняя поверхность волны становится круче и схлопывается, в результате чего образуется пена.
Пульсирующие буруны возникают из-за продолжительных волн, волн с небольшой крутизной и / или крутых профилей пляжа. Результатом является быстрое движение основания волны вверх по наклонной плоскости и исчезновение гребня волны. Передняя поверхность и гребень волны остаются относительно гладкими с небольшим количеством пены или пузырьков, что приводит к очень узкой зоне прибоя или к отсутствию обрушивающихся волн. Короткий резкий всплеск энергии волны означает, что цикл перекоса / обратной промывки завершается до прихода следующей волны, что приводит к низкому значению разности фаз Кемпа (< 0.5). Surging waves are typical of reflective beach states. On steeper beaches, the energy of the wave can be reflected by the bottom back into the ocean, causing стоячие волны.
Разрыватель разлива 
Падающий прерыватель 
Разрушающийся прерыватель 
Пульсирующий прерыватель Различные типы разрушающей волны, нарисованные после фотографий из лабораторного эксперимента, могут быть связаны со значением числа Ирибаррена.Во время разрушения на гребне волны образуется деформация (обычно выпуклость), каждая передняя сторона которой известна как «носок». Образуются паразитные капиллярные волны с короткими длинами волн. Те, что выше «носка», обычно имеют намного более длинных волн. Эта теория далеко не идеальна, однако, поскольку она линейна. Было несколько нелинейных теорий движения (относительно волн). Одна из выдвинутых использует метод возмущений для расширения описание вплоть до третьего порядка, и с тех пор были найдены лучшие решения. Что касается волновой деформации были созданы такие методы, как метод граничного интеграла и модель Буссинеска.
Было обнаружено, что высокочастотные детали, присутствующие в обрушивающейся волне, играют роль в деформации и дестабилизации гребня. Та же теория развивает это, утверждая, что впадины капиллярных волн создают источник завихренности. Утверждается, что поверхностное натяжение (и вязкость ) имеют значение для волн с длиной волны примерно до 7 см (3 дюйма).
Однако эти модели имеют недостатки, так как они не могут учесть, что происходит с водой после того, как волна разбивается. Формы вихрей после разрыва и турбулентность, создаваемая разрывом, в основном не исследованы. Понятно, что получить предсказуемые результаты в океане может быть сложно.
После того, как вершина волны опрокидывается и струя схлопывается, она создает очень когерентный и четко выраженный горизонтальный вихрь. Погружающиеся прерыватели создают вторичные водовороты на поверхности волны. Маленькие горизонтальные случайные водовороты, которые образуются по бокам волны, предполагают, что, возможно, до разрушения скорость воды была более или менее двумерной. При разрыве он становится трехмерным.
Главный вихрь вдоль фронта волны быстро диффундирует внутрь волны после обрушения, поскольку вихри на поверхности становятся более вязкими. Адвекция и молекулярная диффузия играют роль в растяжении вихря и перераспределении завихренности, а также в каскадах турбулентности пласта. Этим методом энергия больших вихрей передается изотропным вихрям гораздо меньшего размера.
Были проведены эксперименты по определению эволюции турбулентности после разрыва как на большой глубине, так и на пляже.
 | На Wikimedia Commons есть материалы, связанные с Разрушение водных волн. |
