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Beschreibung: Wellentransformation infolge beschleunigter Strömung
Quelle: s. Literatur
Zeichner: Büsching
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[Bearbeiten] Anwendung auf beschleunigte Tideströmungen

Wird die Gültigkeit der klassischen Dispersionsrelation vorausgesetzt, so kann die Frequenzverschiebung auf die Phasengeschwindigkeit der Tiefwasserwellen bezogen werden.

$c_A=c_0=\frac{g}{2\pi f_0}$

Mit dem Parameter $f 0$ ergibt sich die Kurvenschaar

$c_B=\frac{gf_B}{\pi f_0 \cdot(f_B+f_0)}$

Diese ist als Kurvenschar II zusammen mit der klassischen Dispersionsrelation (Kurvenschar I mit Wassertiefenparameter d[m]) der Abbildung zu entnehmen. Überlagerte Strömungskomponenten und deren Auswirkung auf die Wellenfrequenz können durch die Verwendung beider Kurvenscharen wie folgt abgeschätzt werden: Weicht das an einer Lokation gemessene Wertepaar $c_B,\;f_B$ von der für die Wassertiefe d der Lokation gültigen Parameterkurve der Kurvenschar I ab, so kann ein durch Strömung unbeeinflusstes Wertepaar $c_A,\;f_A$ dadurch gefunden werden, dass ausgehend vom Punkt $c_B,\;f_B$ der Richtung der Kurvenschar II bis zu der für die Wassertiefe d gehörigen Parameterkurve der Schar I gefolgt wird. Falls $c A > c B$ , liegt eine dem Wellenfortschritt entgegengerichtete (negative) konvektive Beschleunigungskomponente des Trägermediums der Wellen vor, d. h. eine durch Strömung bedingte Verringerung der Phasengeschwindigkeit. Im umgekehrten Falle $c A < c B$ ist die überlagerte Strömungskomponente dem Wellenfortschritt gleichgerichtet.

Beispiel: An einer Lokation mit der Wassertiefe d = 12 m wurden die Feldmessdaten $c B = 9 m / s$ und $T B = 8,33 s$ (entsprechend $f B = 0,12 H z$ ) gemessen. Die für die vermutete Frequenzverschiebung maßgebende Parameterkurve der Kurvenschar II ist gekennzeichnet durch den Parameter $f 0 = 0,153 H z$ , der am Schnittpunkt mit der Grenzkurve für Tiefwasser gefunden wird. Ablesungen an der Parameterkurve für d = 12 m :

$c A = 9,3 m / s > c B$ bedeutet konvektive Geschwindigkeitsänderung um dc = -0,3 m/s infolge einer entgegengesetzt gerichteten Strömungskomponente
$f A = 0,128 H z > f B$ ist gleichbedeutend mit einer von Strömung unbeeinflussten Wellenperiode $T A = 1 / f A = 7,81 s < T B$ .

[Bearbeiten] Literatur

Büsching, F: "Doppler Aspects of Near-shore Wave Transformation". In Euromech 114, Wladyslawowo, Poland, 1980, pp.1-6.

Büsching, F: "Neue Aspekte bei der Beurteilung küstennaher Wellentransformation u. Energieumwandlung". 8. Aufbauseminar Meerestechnik, TU Berlin, 1980, pp.D1-D22.

Büsching, F: "Wave Transformation and Dispersion with Special Reference to the Post Breaking Zone", 1st Internat.Symposium on Harbours, Port Cities and Coastal Topography, Haifa, Israel, 1986, pp.39-42.

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Kameraausrichtung	Normal
Horizontale Auflösung	144 dpi
Vertikale Auflösung	144 dpi
Software	Adobe Photoshop 7.0
Speicherzeitpunkt	10:19, 26. Mär. 2004
Farbraum	65535

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