Bevaringslover, partikkelbaner og bryting i lange bølger

Gruntvannsbølgemodeller er matematiske ligninger som gir en tilnærmet beskrivelse av bølgebevegelser i grunt vann, som i denne sammenhengen vil si at bølgelengden er stor sammenlignet med dybden i vannet. Disse modellene er mye brukt av både forskere og ingeniører, både i rene teoretiske studier og i en mer praktisk sammenheng til å modellere bølgebevegelser ute i den virkelige verden, som er viktig i flere tilfeller.

Vi har sett på flere sider ved slike bølgeligninger. Deler av avhandlingen tar for seg bevaringslover, som er prinsipper som gjelder overalt i naturen for masse, bevegelsesmengde og energi. I dette arbeidet har vi funnet frem til flere slike bevaringslover for to ulike modeller for bølger i grunt vann. Ved å kjøre numeriske simuleringer på en datamaskin sjekket vi at nøyaktigheten i bevaringslovene er som forventet ut fra metoden brukt for å finne dem.

Videre har vi i en tredje bølgemodell sett på hvordan partikler i vann beveger seg når en bølge passerer over dem. Ved hjelp av simuleringer har vi fått frem og beskrevet partikkelbaner som oppstår under påvirkning av bølger.

Doktorgradsarbeidet presenterer også en studie av bølgebryting. Her gjenskapte vi en eksperimentell studie med flere teoretiske modeller, og gjennom simuleringer fant vi verdier for en kritisk parameter for bølgebryting som stemmer rimelig bra med tilsvarende verdi fra eksperimentet.

Avhandlingen har gitt flere resultater for gruntvannsbølgemodeller som potensielt kan anvendes i for eksempel videre teoretisk forskning, modellering av bølger i kystnære strøk, og miljøstudier.

Personalia

Anders Marifjæren Norevik er doktorgradskandidat ved Universitetet i Bergen. Fra før av har han en bachelorgrad i ingeniørfag fra Høgskolen i Bergen, og en mastergrad i anvendt og beregningsorientert matematikk fra Universitetet i Bergen. Henrik Kalisch og Jarle Berntsen har vært veiledere i doktorgradsprosjektet.