Disipación de ondas de viento
La disipación de ondas de viento o " disipación de oleaje " es un proceso en el que una ola generada a través de un sistema meteorológico pierde su energía mecánica transferida desde la atmósfera a través del viento. Las ondas de viento, como su nombre lo indica, son generadas por el viento transfiriendo energía de la atmósfera a la superficie del océano, las ondas de gravedad capilar juegan un papel esencial en este efecto, las "ondas de viento" o "oleaje" también se conocen como ondas de gravedad superficiales .
El proceso de disipación de las olas del viento se puede explicar aplicando la teoría del espectro de energía de manera similar a la formación de las olas del viento (generalmente suponiendo que la disipación espectral es una función del espectro de las olas). [1] Sin embargo, aunque incluso algunas de las mejoras innovadoras recientes para las observaciones de campo (como Banner & Babanin et al. [2] [3]) han contribuido a resolver los enigmas de los comportamientos de rompimiento de las olas, desafortunadamente aún no ha habido una comprensión clara de las teorías exactas del proceso de disipación de las olas del viento debido a sus comportamientos no lineales. Por observaciones pasadas y presentes y teorías derivadas, la física de la disipación de las olas del océano se puede categorizar por sus regiones de paso a lo largo de la profundidad del agua. En aguas profundas, la disipación de las olas se produce por la acción de la fricción o las fuerzas de arrastre, como los vientos de dirección opuesta o las fuerzas viscosas generadas por los flujos turbulentos, generalmente fuerzas no lineales. En aguas poco profundas, los comportamientos de las disipaciones de las olas son en su mayoría tipos de rompimiento de olas en la costa (ver Tipos de rompimiento de olas). Algunas de las descripciones generales simples de disipación de ondas de viento (definidas por Luigi Cavaleri et al. [1]) se propusieron cuando consideramos solo las olas de la superficie del océano, como las olas del viento. Por medio de la simple, las interacciones de las olas con la estructura vertical de las capas superiores del océano son ignoradas por teoría simplificada en muchos mecanismos propuestos. [1]
En general, la física de la disipación de ondas se puede categorizar considerando sus fuentes de disipación, como 1) ruptura de ondas 2) interacción onda-turbulencia 3) modulación onda-onda respectivamente. [1] (las descripciones a continuación de este capítulo también siguen a la referencia [1] )
El rompimiento de las olas de viento en la zona costera es una fuente importante de disipación de las olas de viento. Las olas del viento pierden su energía en la orilla o, a veces, regresan al océano cuando rompen en la orilla. (ver más explica -> “Rompiendo olas en la superficie del océano”)
Los flujos de viento turbulentos y los remolinos viscosos dentro de las olas pueden afectar la disipación de las olas. En los primeros entendimientos, la viscosidad apenas podía afectar a las olas del viento, por lo que la disipación de las marejadas por la viscosidad también apenas se consideraba. [4] [5] Sin embargo, los modelos de pronóstico del tiempo recientes comienzan a considerar la "interacción de las olas y la turbulencia" para el modelado de las olas. [6] Todavía es discutible cuánto contribuyen las disipaciones inducidas por turbulencias a cambiar los perfiles de onda completos, pero las ideas de la interacción onda-turbulencia para las capas viscosas superficiales y las capas límite del fondo de onda se han aceptado recientemente.
Las interacciones onda-onda pueden afectar la disipación de la onda. En las primeras épocas, las ideas de que una onda corta rompiendo puede tomar energía de las ondas largas a través de la modulación fueron propuestas por Phillips (1963), [7] y Longuett-Higgins (1969) [8] también. Estas ideas habían sido debatidas (nuevos resultados de que las disipaciones por interacciones entre modulaciones de ondas deberían ser mucho más débiles que las de la teoría de Phillips) por los trabajos de Hasselmann (1971), [9] pero en la comprensión reciente, las disipaciones de estos casos son típicamente pequeñas. más fuerte que la disipación por "interacciones de onda-turbulencia" cuando se implementan las funciones de transferencia de modulación razonables. [10] La mayoría de los casos de disipación del oleaje se deben a este tipo de disipación.[1]
