在天文潮、平均海平面、风暴增水、次重力波和爬高等因素的共同作用下,海滩漫滩时有发生。其中,海滩冲流与平均增水共同构成波浪爬高,是导致海岸洪水和引起海岸线变化的最重要的因素之一,也是海滩漫滩过程中造成海滩侵蚀和泥沙输移的重要原因。海滩冲流可以分为两个主要成分:短波频段(f >0.05Hz)和次重力频段(f <0.05Hz)。
近期,课题组提出了一种改进的基于视频影像的自动识别方法,用于监测和提取实验室水槽中的爬高、冲流运动。该方法提高了视频采样频率,提高了图像增强算法的效果。改进后的影像方法与人工提取冲流的结果吻合良好。通过对比验证发现,实验中冲流能谱的短波段截断频率与在自然海滩上观察到的结果一致。研究结果表明,在突变地形上,水深对短波频段的谱峰频率有影响,并会形成多谱峰的冲流能谱。较大的入射波周期会导致较小的冲流谱峰频率,但也会导致较高的谱峰能量。较大的入射波高会导致较宽的冲流能量耦合,使冲流趋于饱和状态和更高的冲流能量。突变地形的存在促进了冲流能量从高频向低频的转移。
相关研究成果发表于学术期刊《Journal of Marine Science and Engineering》(2022年第10期12卷),杨昊烨硕士生和张弛老师分别为论文第一作者和第二作者,时健老师为论文通讯作者。本研究得到国家自然科学基金重点和面上等项目的支持。
参考文献:
Yang Haoye, Zhang Chi, Shi Jian, Cao Xiangming, Li Yuan. Laboratory observations of swash signatures using video imagery. Journal of Marine Science and Engineering, 2022, 10(12), 1833.