موضوع مقاله: تنش تشعشعی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # تنش تشعشعی | مقدمه: انتقال رسوب موازی ساحل حاصله، باعث تغییر شکل سواحل می‌شود و ممکن است موجب فرسایش ساحل یا رسوب‌گذاری شود. | ## بخش 1: تنش تشعشعی | در مکانیک سیالات، تنش تشعشعی گونه‌ای از شار تکانه اضافی میانگین‌گیری شده در عمق (و در زمان تناوب) است که بر اثر موج‌های سطحی، ایجاد می‌شود. تنسور تنش تشعشعی نیروی اعمال شدهٔ اضافی ناشی از موج را توصیف می‌کند (انرژی موج). این نیرو، میانگین تکانه افقی میانگین‌گیری شده در عمق را در لایه سیال تغییر می‌دهد. در نتیجه، تغییرات در تنش تشعشعی باعث تغییر در متوسط تراز سطح آب و متوسط جریان می‌شوند. تنسور تنش تشعشعی و بسیاری از روابط استخراج شدهٔ آن در زمینهٔ موج‌های سطحی در سال‌های ۱۹۶۰ تا ۱۹۶۴ میلادی در مقالاتی توسط لانگت-هیگینز منتشر شدند. خیزآب و فروآب موج: تنش تشعشعی به صورت فشار تشعشی در تراز سطح آزاد استخراج می‌شود. وجود تغییرات مکانی در تنش تشعشی، باعث تغییر در تراز سطح آزاد می‌شود که با نام خیزآب (افزایش تراز) و فروآب (کاهش تراز) خوانده می‌شود. این پدیده در ناحیه ساحلی که ارتفاع موج به دلیل شکست موج، کاهش می‌یابد، رخ می‌دهد. | ## بخش 2: تنش تشعشعی | جریان ناشی از موج، به‌ویژه جریان موازی ساحل در ناحیهٔ ساحلی: به دلیل نزدیک شدن موج به ساحل به صورت مایل، کاهش ارتفاع موج در ناحیهٔ ساحلی باعث تغییر در مؤلفهٔ تنش برشی (Sxy) تنش تشعشعی در عرض ناحیهٔ ساحلی می‌شود. این پدیده، منجر به ایجاد جریانی موازی با ساحل ناشی از موج می‌شود که در انتقال رسوب (در جهت موازی ساحل) و مورفولوژی ساحلی ناشی از آن، اهمیت دارد. اندرکنش موج و جریان: در میدان‌های متغیر جریان متوسط، می‌توان مبادلهٔ انرژی میان موج و جریان متوسط را توسط تنش تشعشعی مدل کرد. تعریف بر پایهٔ نظریهٔ موج خطی انتشار موج یک‌بعدی در انتشار موج یک‌بعدی، مؤلفهٔ دارای اهمیت تنسور تنش تشعشی، Sxx است که به صورت زیر تعریف می‌شود:Mei (2003), p. که در آن (p(x,z,t فشار سیال، مؤلفهٔ افقی جزء نوسانی بردار سرعت جریان، z محور قائم، t زمان، (z = −h(x تراز بستر لایهٔ جریان و (z = η(x,t تراز سطح آب است. با بسط انتگرال بالا به کمترین مرتبه (مرتبهٔ دوم)، می‌توان تنش تشعشعی Sxx را برای امواج متناوب از مشخصات موج سطحی با استفاده از نظریهٔ موج ایری محاسبه کرد:Phillips (1977), p. هم‌چنین E متوسط چگالی انرژی موج میانگین‌گیری شده در عمق (مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل) در واحد سطح افقی است. انتشار موج دوبعدی در انتشار دوبعدی موج تنش تشعشعی یک تنسور مرتبهٔ دوم با مؤلفه‌های زیر است: که در سیستم مختصات دکارتی (x و y و z): که در آن و مؤلفه‌های جزء نوسانی سرعت جریان در راستاهای x و y هستند. | ## بخش 3: تنش تشعشعی | بسط مرتبهٔ دوم مؤلفه‌های تنسور تنش تشعشی برای یک موج متناوب پیش‌رونده به صورت زیر است: که kx و ky مؤلفه‌های افقی بردار عدد موج k عمود بر تاج موج هستند. اهمیت دینامیکی تنسور تنش تشعشی یک کمیت مهم در توصیف اندرکنش دینامیکی میان موج و جریان است. سرعت انتقال جرم انتشار امواج باعث انتقال جرم در جهت انتشار موج می‌شود که تکانه موج نیز نامیده می‌شود. در رابطهٔ بالا cp سرعت فاز نسبت به جریان متوسط است: که σ بسامد زاویه‌ای ذاتی مشاهده شده توسط ناظری که همراه متوسط جریان افقی حرکت می‌کند و ω بسامد زاویه‌ای ظاهری یک ناظر ساکن است. تکانه افقی متوسط M در واحد سطح افقی، مقدار متوسط تکانه در عمق است: اکنون سرعت انتقال جرم به صورت زیر تعریف می‌شود:Mei (2003), p. معادلهٔ میانگین‌گیری شدهٔ پایستگی تکانه افقی نیز به شکل زیر است: که ⊗ نشان دهندهٔ ضرب برداری در خودش است و τw متوسط تنش برشی باد در سطح آزاد و τb تنش برشی بستر است. | ## جمع‌بندی | معادله‌های بالا بر حسب تکانه افقی به صورت زیر در می‌آیند: پایستگی انرژی انرژی مکانیکی جریان در یک جریان غیر لزج پایسته است.Phillips (1977), pp.