Infragravity wave energy partitioning in the surf zone in response to wind-sea and swell forcing

Abstract

An alongshore array of pressure sensors and a cross-shore array of current velocity and pressure sensors were deployed on a barred beach in southwestern Australia to estimate the relative response of edge waves and leaky waves to variable incident wind wave conditions. The strong sea breeze cycle at the study site (wind speeds frequently > 10 m s−1 ) produced diurnal variations in the peak frequency of the incident waves, with wind sea conditions (periods 2 to 8 s) dominating during the peak of the sea breeze and swell (periods 8 to 20 s) dominating during times of low wind. We observed that edge wave modes and their frequency distribution varied with the frequency of the short-wave forcing (swell or wind-sea) and edge waves were more energetic than leaky waves for the duration of the 10-day experiment. While the total infragravity energy in the surf zone was higher during swell forcing, edge waves were more energetic during wind-sea periods. However, low-frequency (0.005–0.023 Hz) edge waves were found to be dominant in absence of wind-sea conditions, while higher-frequency (0.023–0.050 Hz) edge waves dominated when wind-sea conditions were presentUna serie de sensores de presión a lo largo de la costa y una serie de sensores de presión y velocidad de corriente a lo largo de la costa se desplegaron en una playa barrada en el suroeste de Australia para estimar la respuesta relativa de las olas de borde y las olas con fugas a las condiciones variables de las olas de viento incidente. El ciclo de la fuerte brisa marina en el sitio de estudio (velocidades del viento frecuentemente> 10 ms − 1) produjo variaciones diurnas en la frecuencia máxima de las olas incidentes, con las condiciones del viento del mar (períodos de 2 a 8 s) dominando durante el pico de la brisa marina. y oleaje (periodos de 8 a 20 s) dominando durante épocas de viento bajo. Observamos que los modos de onda de borde y su distribución de frecuencia variaron con la frecuencia del forzamiento de onda corta (oleaje o viento-mar) y las ondas de borde fueron más enérgicas que las ondas con fugas durante la duración del experimento de 10 días. Mientras que la energía de infragravedad total en la zona de surf fue mayor durante el forzamiento del oleaje, las olas de borde fueron más enérgicas durante los períodos de viento-mar. Sin embargo, se encontró que las ondas de borde de baja frecuencia (0,005 a 0,023 Hz) eran dominantes en ausencia de condiciones de viento y mar, mientras que las ondas de borde de alta frecuencia (0,023 a 0,050 Hz) dominaban cuando había condiciones de viento y mar.