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Mixing parameterization: Impacts on rip currents and wave set-up

机译：混合参数化：对冲击电流和波形设置的影响

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摘要

Wave set-up is often underestimated by the models (e.g. Raubenheimer et al., 2001). Our paper discusses how the wave set-up may be changed by the inclusion of turbulent mixing in the bottom shear stress. The parameterization developed in Mellor (2002) for phase-averaged oscillatory boundary layer is used for this purpose. Two studies are carried out. The dependence of the parameterization on the vertical discretization and on the magnitude of the near-bottom wave orbital velocity is investigated. The function that distributes the turbulent terms over the vertical is modified, giving a good agreement with the average of the phase-resolved velocities, but an overestimation of the turbulent phase-resolved velocities. Applying that parameterization to simulate laboratory conditions in the presence of rip currents gives accurate magnitudes of the rip velocity, particularly in a fully coupled wave-current configuration, with an RMS error of about 4%. Compared to a model using the more standard Soulsby (1995) parameterization, the wave set-up is increased by about 12% when using the alternative parameterization. Thus the bottom shear stress is sensitive to the mixing parameterization with a possible effect of turbulence on the wave set-up. Further measurement and parameterization efforts are necessary for practical applications.
机译：这些模型常常低估了波浪的建立（例如Raubenheimer等，2001）。我们的论文讨论了如何通过在底部切应力中加入湍流混合来改变波的建立。为此，使用了在Mellor（2002）中开发的用于相位平均振荡边界层的参数化。进行了两项研究。研究了参数化对垂直离散和近底波轨道速度大小的依赖性。修改了在垂直方向上分布湍流项的函数，与相位分辨速度的平均值达成了很好的一致性，但是对湍流相位分辨速度的估计过高。将该参数化应用到存在裂隙电流的情况下模拟实验室条件，可以得到精确的裂隙速度幅度，特别是在完全耦合的波电流配置中，均方根误差约为4％。与使用更标准的Soulsby（1995）参数化的模型相比，使用替代参数化时，波形设置增加了大约12％。因此，底部剪切应力对混合参数化敏感，并且可能对波的建立产生湍流影响。对于实际应用，需要进一步的测量和参数化工作。

著录项

  • 来源
    《Ocean Engineering》 |2014年第1期|213-227|共15页
  • 作者

    Anne-Claire Bennis; Franck Dumas; Fabrice Ardhuin; Bruno Blanke;

  • 作者单位

    M2C, UMR 6143 CNRS-UCBN-UR, 24 rue des Tilleuls, 14000 Caen, France,DYNECO/PHYSED, Ifremer, Technopole de la pointe du diable, 29280 Plouzane, France,LPO, UMR 6523 CNRS-lfremer-IRD-UBO, 6 avenue Le Gorgeu, 29200 Brest, France;

    DYNECO/PHYSED, Ifremer, Technopole de la pointe du diable, 29280 Plouzane, France;

    IOS, Ifremer, Technopole de la pointe du diable, 29280 Plouzani, France;

    LPO, UMR 6523 CNRS-lfremer-IRD-UBO, 6 avenue Le Gorgeu, 29200 Brest, France;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Bottom friction; Vertical mixing; Wave set-up; Nearshore processes;

    机译：底部摩擦;垂直混合;波浪设置;近岸过程;

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