Projektbeschreibung
Verbessertes Verständnis der Energieableitung brechender Wellen
Wellen können sowohl auf offener See als auch beim Erreichen einer flachen Küste brechen. Warum brechen Wellen und wie leiten sie Energie ab? Um Antworten auf diese Fragen zu finden, wird das EU-finanzierte Projekt HIGHWAVE auf internationalen Entwicklungen im Bereich der Wellenbrechung und des Wellenauflaufs aufbauen. Diese lieferten das erste universelle Kriterium, um vorhersagen zu können, wann Wasserwellen in einheitlichen Wassertiefen (tief bis mitteltief) anfangen zu brechen. Das Projekt wird zur Entwicklung genauerer funktionsfähiger Wellenmodelle beitragen, die wiederum dabei helfen werden, die Seegangsvorhersage zu verbessern und die Reaktion der Meeresstrukturen und des Meeresbodens auf extreme Wellen zu bewerten. Außerdem sollen sie auch einen Beitrag zur Optimierung der Betriebsstrategien für Unternehmen im Bereich der erneuerbaren Energiequellen auf See und im Meer leisten.
Ziel
HIGHWAVE is an interdisciplinary project at the frontiers of coastal/ocean engineering, earth system science, statistics and fluid mechanics that will explore fundamental open questions in wave breaking. Why do waves break, how do they dissipate energy and why is this important? A central element of the work builds on recent international developments in the field of wave breaking and wave run-up led by the PI that have provided the first universal criterion for predicting the onset of breaking of water waves in uniform water depths from deep to intermediate. This work has also shown that the run-up of nonlinear waves impinging on a vertical wall can exceed up to 12 times the far-field amplitude of the incoming waves. These results have now opened up the possibility for more accurate operational wave models. They have practical and economic benefits in determining structural loads on ships and coastal/offshore infrastructure, evaluating seabed response to extreme waves, and optimizing operational strategies for maritime and marine renewable energy enterprises. This is a tremendous advance comparable to the introduction of wave prediction during World War II, and the PI aims to be at the forefront of this research effort to take research in wave breaking into fundamentally new directions. The objectives of the project are: (i) to develop an innovative approach to include accurate wave breaking physics into coupled sea state and ocean weather forecasting models; (ii) to obtain improved criteria for the design of ships and coastal/offshore infrastructure; (iii) to quantify erosion by powerful breaking waves, and (iv) to develop new concepts in wave measurement with improved characterization of wave breaking using real-time instrumentation. This highly interdisciplinary project will involve an ambitious and unconventional combination of computational simulation/theory, laboratory experiments, and field measurements of sea waves, closely informed by application needs.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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