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Coexistence of Weak and Strong Wave Turbulence in a Swell Propagation

机译：弱传播和弱波浪湍流并存

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By performing two parallel numerical experiments—solving the dynamical Hamiltonian equations and solving the Hasselmann kinetic equation—we examined the applicability of the theory of weak turbulence to the description of the time evolution of an ensemble of free surface waves (a swell) on deep water. We observed qualitative coincidence of the results. To achieve quantitative coincidence, we augmented the kinetic equation by an empirical dissipation term modeling the strongly nonlinear process of white capping. Fitting the two experiments, we determined the dissipation function due to wave breaking and found that it depends very sharply on the parameter of nonlinearity (the surface steepness). The onset of white capping can be compared to a second-order phase transition. The results corroborate the experimental observations of Banner, Babanin, and Young [J. Phys. Oceanogr. 30, 3145 (2000)].
机译：通过进行两个并行的数值实验（求解动力学哈密顿方程和求解哈塞尔曼动力学方程），我们研究了弱湍流理论在描述深水自由表面波（膨胀）的时间演化方面的适用性。 。我们观察到结果的定性重合。为了实现定量重合，我们通过模拟白上限的强非线性过程的经验耗散项来扩充动力学方程。通过两个实验的拟合，我们确定了由于波浪破裂而引起的耗散函数，发现它非常明显地取决于非线性参数（表面陡度）。白上限的发生可以与二阶相变进行比较。该结果证实了Banner，Babanin和Young的实验观察结果[J．物理海洋学家。 30，3145（2000）]。

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