当飓风或其他大规模的海洋风暴登陆时，它们的巨浪会冲击海岸线，甚至造成大范围的破 坏。通过统计分析数月的大型近岸波浪数据，可以加深对海浪的理解，这将有助于改进从海港 到海堤的各种沿海结构物的设计，从而能更好地抵御波浪。据报道，海浪能以移动 100 吨岩石 的力量冲击海岸。本研究应用了数学模型与爱尔兰海岸附近浅水区进行的实际测量数据。对不 同风暴事件过程的数月观测数据表明，在沿海观测到的极端波浪平均强度小于深水中观测到的 波浪，但它们具有相似的特征。这些大型近岸波浪是由外力干扰造成的，这种干扰来自各个方 向，它们基本上在一个点上相遇并聚集形成一个大波浪，二阶非线性会使波呈现正弦形状，使 波峰更尖锐，波谷更浅。
2015 年春季，一个声学多普勒流剖面仪（ADCP）放置在基拉德角(Killard Point)附近的海 底，2017 年春季又放置在阿兰群岛(Aran Islands)附近。在这段时间里，ADCP 装置能够捕捉到 两次强烈风暴事件，并记录了相关数据。在这两次风暴事件中，均产生了巨大的海岸波。根据 ADCP 的测量，最近的风暴“Doris”在 2017 年 2 月袭击了爱尔兰海岸，产生了高达 43 英尺的振 幅，而 2015 年早些时候的风暴则产生了更高的海浪，振幅高达 73 英尺。ADCP 的工作原理是 发出声脉冲并测量从漂浮物上反弹的声音强度，来计算水的高度。ADCP 测量的数据与统计模 型进行比较，后者用来解释发生在更深水域的波浪。这些模型用于分析 1995 年和 2007 年在北 海石油平台观测到的两个著名波浪 Andrea 和 Draupner，以及 2014 年在爱尔兰海岸观测到的 波浪 Killard。扩展这些描述沿岸波的统计模型，使这些模型在很大程度上适用于深海波浪。对 比模式得到的深海波浪的波形和收集到的近岸波数据生成的波形，发现所有波的波形都很相似， 这表明近岸波的产生方式与深水波非常相似。但对于近岸波浪来说，波浪的破碎会带走一些能 量。一旦波浪进入浅水区，增强的非线性会使波浪不那么分散，波浪破碎的趋势也会加剧。大 量的能量被驱散，撞向岸界。这项研究可以为沿海结构物的设计提供一个基础，这些结构物的 建造是为了抵御波浪随时间推移而产生的作用力。
对于那些要设计沿海结构物的人来说，需要知道在结构物的整个使用期内，沿海地区将出 现的最大波浪是什么——无论发生多少次波浪，以及最大的波浪是什么。一旦掌握了这些统计
方法的知识，就可以设计出能承受最强波浪的结构物。
（郭亚茹 编译；於维樱 审校）
