Abnormal Intensification of a Wave near a Vertical Barrier
Abstract
One of the possible mechanisms of freak-waves emergence near a vertical barrier, based on the dispersive focusing of unidirectional wave packets is analyzed. This mechanism is associated with the frequency dispersion of water waves and manifested in the interference of many spectral components, moving with different group velocities. Formation of a single freak wave in a random wind wave field is considered in the frame of linear theory. The characteristic lifetime of an abnormal wave in the framework of this mechanism for typical conditions is approximately two minutes, thus such a rapid effect is difficult to predict and prepare for. A rogue wave quickly changes its shape from a high ridge to a deep depression.
About the Authors
E. N. Pelinovsky
Институт прикладной физики РАН
Russian Federation
Russian Federation
E. G. Shurgalina
Институт прикладной физики РАН
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Куркин А.А., Пелиновский Е.Н. Волны-убийцы: факты, теория и моделирование. Н.Новгород: ННГУ, 2004. 157 c.
2. Лавренов И.В. Математическое моделирование ветрового волнения в пространственно-неоднородном океане. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998. 500 c.
3. Kharif Ch., Pelinovsky E., Slunyaev A. Rogue Waves in the Ocean // Springer. 2009. P.216.
4. Бадулин С., Иванов А., Островский А. Влияние гигантских волн на безопасность морской добычи и транспортировки углеводородов // Технологии ТЭК. 2005. С.56–62.
5. Дивинский Б.В., Левин Б.В., Лопатухин Л.И., Пелиновский Е.Н., Слюняев А.В. Аномально высокая волна в Черном море: наблюдения и моделирование // ДАН. 2004. Т.395. № 5. С.690–695.
6. Лавренов И.В. Встреча с «волной-убийцей» // Морской флот. 1985. № 12. С.28–30.
7. Лопатухин Л.И., Бухановский А.В., Дивинский Б.В., Рожков В.А. О необычных волнах в океанах и морях // Науч.-техн. сб. Российского морского регистра судоходства. 2003. Вып.26. С.65–73.
8. Didenkulova, I.I., Slunyaev, A.V., Pelinovsky, E.N., Kharif, Ch. Freak Waves in 2005 // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2006. V.6. P.1007–1015.
9. Liu P.C. A chronology of freaque wave encounters // Geofizika. 2007. V.24, No.1.
10. Пелиновский Е.Н., Хариф К. Дисперсионное сжатие волновых пакетов как механизм возникновения аномально высоких волн на поверхности океана // Изв. Акад. инженерных наук. 2000. Т.1. С.50–61.
11. Пелиновский Е.Н., Слюняев А.В., Талипова Т.Г., Хариф К. Нелинейное параболическое уравнение и экстремальные волны на морской поверхности // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 2003. Т.46. № 7. С.499–512.
12. Kharif Ch., Pelinovsky E., Talipova T., Slunyaev A. Focusing of nonlinear wave group in deep water // Письма в ЖЭТФ. 2001. Т.73. № 4. С.190–195.
13. Brown M.G., Jensen A. Experiments on focusing unidirectional water waves // J. Geophys. Res. 2001. V.106. No.C8. P.16917–16928.
14. Clauss G. Dramas of the sea: episodic waves and their impact on offshore structures // Applied Ocean Res. 2002. V.24. P.147–161.
15. Johannessen T.B., Swan C. A laboratory study of the focusing of transient and directionally spread surface water waves // Proc. Royal Soc. London. 2001. V.A457. P.971–1006.
16. Kharif, Ch., Giovanangeli, J-P., Touboul, J., Grare, L., and Pelinovsky, E.N. Influence of wind on extreme wave events: Experimental and numerical approaches // JFM. 2008. V.594. P.209–247.
17. Clauss G., Bergmann J. Gaussian wave packets: a new approach to seakeeping tests of ocean structures // Applied Ocean Res. 1986. V.8. P.190–206.
18. Magnusson A.K., Donelan M.A., Drennan W.M. On estimating extremes in an evolving wave field // Coastal Engineering. 1999. V.36. P.147–163.
19. Уизем Дж. Линейные и нелинейные волны. М.: Мир, 1977. 622 с.
20. Талипова Т.Г., Пелиновский Е.Н. Моделирование «волны Лавренова» на поверхности неглубокого моря // Сб.науч.тр. Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2009. № 2 (4). С.30–36.
21. Pelinovsky, E., Kharif, C., and Talipova, T. Large-amplitude long wave interaction with a vertical wall // European J. Mechanics – B/Fluids. 2008. V.27. No.4. P.409–418.
Review
For citations:
Pelinovsky E.N., Shurgalina E.G. Abnormal Intensification of a Wave near a Vertical Barrier. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2010;(4):29-38. (In Russ.)
Views:
76
Email this article 