| 研究概要 |
本研究では, 顕著な波群を伴う非線形不規則波の包絡波形に対しては包絡ソリトンを基準モードとした記述法を提案する一方, 波峯成分の独立性が顕著となる海岸波浪に対してはソリトンを基準モードとしてその微視的および巨視的記述を行う手法を提案し, その工学的応用も試みた. 本研究の主要な成果を列挙すれば, 以下の通りである.
1.海岸波浪の2次元伝播の記述に関する研究:この研究によって, 海岸波浪を波向線路内を進む1次元波動と扱えば, 支配方程式は3次元Navier-Stokes方程式から各波向線路ごとに定まるkdv型方程式に帰着され, その記述もkdv型方程式に従って1次元的に行えることが示された.
2.海岸波浪の微視的構造に関する研究:海岸波浪の波形, 水粒子速度, 圧力および伝播波形に関する現地観測記録を用いてそれが不規則ソリトン列として扱えることは実証し, 海岸波浪がソリトンを基準モードとした微視的構造を持つと考えて何ら矛盾のないことを明らかにした.
3.海岸波浪の巨視的構造に関する研究:海岸波浪を多ソリトン系と扱えば, その振幅分布が最大生起確率条件によって理論的に決定出来, 現地観測結果との対応も良好であることを示し, この分布関数を基にした海岸波浪の巨視的記述法も提案した.
4.海岸波浪の巨視的記述に関する研究:摩擦のある斜面上のソリトン解を導き, これを海岸波浪の拡張された基準モードとすることによって, 非線形性および不規則性に加えて海底勾配および摩擦の影響をも考慮した海岸波浪の微視的および巨視的一貫記述が可能となることを示した.
以上, 本研究によって, 従来の手法では困難であった摩擦のある傾斜海浜上を進む海岸波浪の解析的記述が可能となった. この成果は, 海岸波浪の今後の取り扱いに生かされるものと期待される.
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