वेव शोलिंग

द्रव गतिकी में, वेव शोलिंग प्रभाव है जिसके द्वारा सतही तरंगें, कम पानी में प्रवेश करती हैं, और लहर की ऊँचाई में परिवर्तन करती हैं। यह इस तथ्य के कारण होता है कि समूह वेग, जो तरंग-ऊर्जा परिवहन वेग भी है, जो पानी की गहराई के साथ बदलता है। स्थिर परिस्थितियों में, निरंतर ऊर्जा प्रवाह बनाए रखने के लिए परिवहन गति में कमी को ऊर्जा घनत्व में वृद्धि द्वारा प्रतिकर दिया जाना चाहिए। [2] शोलिंग तरंगें भी तरंग दैर्ध्य में कमी प्रदर्शित करेंगी जबकि आवृत्ति स्थिर रहती है।

दूसरे शब्दों में, जैसे-जैसे लहरें तट के पास पहुँचती हैं और पानी कम होता जाता है, लहरें ऊँची होती जाती हैं, धीमी होती जाती हैं, और एक-दूसरे के करीब आती जाती हैं।

कम पानी और समानांतर गहराई की रूपरेखाओं में, तरंग पैकेट कम पानी में प्रवेश करते ही लहर की ऊंचाई में गैर-लुप्त तरंगें बढ़ जाएंगी। [3] यह सूनामी के लिए विशेष रूप से स्पष्ट है चूंकि विनाशकारी परिणामों के साथ समुद्र तट के पास पहुंचने पर वे ऊंचाई में बढ़ जाती हैं।

अवलोकन
तट के पास आने वाली लहरें विभिन्न प्रभावों के माध्यम से लहर की ऊँचाई को बदल देती हैं। कुछ महत्वपूर्ण तरंग प्रक्रियाएं अपवर्तन, विवर्तन, परावर्तन, तरंग विभंजन, वेव-जल धारा पारस्परिक प्रभाव, घर्षण, हवा के कारण तरंग वृद्धि और वेव शोलिंग हैं। अन्य प्रभावों की अनुपस्थिति में, वेव शोलिंग लहर की ऊंचाई में परिवर्तन है जो पूरी तरह से औसत पानी की गहराई में परिवर्तन के कारण होता है - लहर प्रसार दिशा और अपव्यय में परिवर्तन के बिना। शुद्ध लहर शोलिंग लंबी-शिखर वाली लहरों के लिए होती है जो हल्के से समतल वाले समुद्र-तल की समानांतर गहराई समोच्च रेखाओं के लंबवत फैलती हैं। फिर लहर की ऊंचाई $$H$$ एक निश्चित स्थान पर व्यक्त किया जा सकता है:  :$$H = K_S\; H_0,$$ साथ $$K_S$$ शोलिंग गुणांक और $$H_0$$ गहरे पानी में लहर की ऊंचाई शोलिंग गुणांक $$K_S$$ स्थानीय जल गहराई पर निर्भर करती है। $$h$$ और तरंग आवृत्ति $$f$$ (या समकक्ष पर $$h$$ और लहर अवधि $$T=1/f$$). गहरे पानी का अर्थ है कि लहरें समुद्र तल से प्रभावित होती हैं, जो गहराई होने पर होता है $$h$$ जो लगभग आधे गहरे पानी की तरंग दैर्ध्य से बड़ा है $$L_0=gT^2/(2\pi).$$

भौतिकी
गैर-विच्छेद तरंगों के लिए, तरंग गति से जुड़ा ऊर्जा प्रवाह, जो दो तरंग किरणों के बीच समूह वेग के साथ तरंग ऊर्जा घनत्व का उत्पाद है, एक संरक्षित मात्रा है। स्थिर स्थितियों के तहत कुल ऊर्जा परिवहन तरंग किरण के साथ स्थिर होना चाहिए - जैसा कि पहली बार 1915 में विलियम बर्नसाइड द्वारा दिखाया गया था। अपवर्तन और शोलिंग से प्रभावित तरंगों के लिए, तरंग ऊर्जा परिवहन के परिवर्तन की दर है।

$$\frac{d}{ds}(b c_g E) = 0,$$

जहाँ $$s$$ तरंग किरण के साथ समन्वय है और $$b c_g E$$ प्रति इकाई शिखर लंबाई ऊर्जा प्रवाह है। समूह गति में कमी $$c_g$$ और तरंग किरणों के बीच की दूरी $$b$$ ऊर्जा घनत्व में वृद्धि द्वारा प्रतिकर दिया जाना चाहिए $$E$$. इसे गहरे पानी में लहर की ऊंचाई के सापेक्ष शोलिंग गुणांक के रूप में तैयार किया जा सकता है।

कम पानी के लिए, जब तरंग दैर्ध्य पानी की गहराई से बहुत बड़ा होता है - एक निरंतर किरण दूरी के स्थिति में $$b$$ तरंग शोलिंग ग्रीन के नियम को संतुष्ट करती है:
 * $$H\, \sqrt[4]{h} = \text{constant},$$

साथ $$h$$ औसत पानी की गहराई, $$H$$ लहर की ऊंचाई और $$\sqrt[4]{h}$$ का चौथा मूल $$h.$$है।

जल तरंग अपवर्तन
फिलिप्स (1977) और मेई (1989) के बाद, तरंग किरण के चरण को निरूपित करते हैं
 * $$S = S(\mathbf{x},t), \qquad 0\leq S<2\pi$$.

स्थानीय तरंग संख्या वेक्टर चरण फ़ंक्शन का ग्रेडिएंट है,
 * $$\mathbf{k} = \nabla S$$,

और कोणीय आवृत्ति इसके परिवर्तन की स्थानीय दर के समानुपाती होती है,
 * $$\omega = -\partial S/\partial t$$.

एक आयाम को सरल बनाना और इसे क्रॉस-डिफरेंशियल करना अब आसानी से देखा जा सकता है कि उपरोक्त परिभाषाएँ केवल यह दर्शाती हैं कि तरंग संख्या के परिवर्तन की दर एक किरण के साथ आवृत्ति के अभिसरण द्वारा संतुलित होती है;
 * $$\frac{\partial k}{\partial t} + \frac{\partial \omega}{\partial x} = 0$$.

स्थिर स्थिति मानकर ($$\partial/\partial t = 0$$), इसका तात्पर्य है कि तरंग शिखर संरक्षित हैं और तरंग किरण के साथ आवृत्ति स्थिर रहनी चाहिए क्योंकि $$\partial \omega / \partial x = 0$$. जैसे ही लहरें उथले पानी में प्रवेश करती हैं, पानी की गहराई में कमी के कारण समूह वेग में कमी से लहर की लंबाई में कमी आती है $$\lambda = 2\pi/k$$ क्योंकि लहर चरण की गति के लिए विस्तार संबंध की अविच्छिन्न उथली जल सीमा,
 * $$\omega/k \equiv c = \sqrt{gh}$$

निर्देश देता है
 * $$k = \omega/\sqrt{gh}$$,

अर्थात्, एक स्थिर वृद्धि (में कमी $$\lambda$$) के रूप में चरण की गति स्थिर के तहत घट जाती है $$\omega$$.

बाहरी संबंध

 * Wave transformation at Coastal Wiki