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海岸の「エッジ波」の挙動を捉え、一般的な波浪モデルの検証を行った(UW engineers capture behavior of ‘edge waves’ on beaches, putting popular wave models to the test)

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2026-09-28 ワシントン大学(UW)

ワシントン大学(UW)とカリフォルニア大学サンディエゴ校(UC San Diego)の研究チームは、海岸に沿って伝播する「エッジ波」が、従来の海岸波浪モデルの精度に及ぼす影響を調べた。沿岸工学や海洋学では、沖合から海岸へ直線的に進む波を想定した一次元モデルが、海岸構造物の設計や浸水予測などに広く利用されている。一方、エッジ波は海岸線に沿って移動し、海岸の水深を最大約1m押し上げる可能性がある。研究チームは南カリフォルニアの海岸に60日間、圧力・流速センサーを設置して観測し、エッジ波の影響を分離するモデルを構築した。その結果、エッジ波は波動エネルギーに大きく寄与するものの、海岸線での総水位を予測する上では、エッジ波を考慮しない従来の一次元モデルでも十分な精度を維持できることが示された。沿岸浸水予測や海岸工学モデルの妥当性を検証する成果である。

<関連情報>

超低重力エッジ波のベイズ分析 Bayesian Analysis of Infragravity Edge Waves

Cassandra S. Henderson, R. T. Guza, Bruce D. Cornuelle

JGR Oceans  Published: 04 September 2026

DOI:https://doi.org/10.1029/2026JC024479

海岸の「エッジ波」の挙動を捉え、一般的な波浪モデルの検証を行った(UW engineers capture behavior of ‘edge waves’ on beaches, putting popular wave models to the test)

Abstract

Infragravity (IG) waves (periods nominally 25–250 s) are generated in shallow water by nonlinear difference-frequency interactions between shorter period (nominally 4–25 s) incident sea-swell waves. Previous studies show strong IG reflection from the beach face and detectable IG energy in alongshore-propagating edge waves. Here, a linear wave model is developed to invert observed pressure (P) and velocity (cross-shore and alongshore, U, V) cross-spectra (including sensors separated in both the alongshore and cross-shore directions) into cross-shore standing and alongshore progressive linear shallow-water modes. This inversion uses the Bayesian maximum a posteriori method (MAP). Infragravity edge waves on a moderately sloped ocean beach are characterized using 60 days of observations with low-to-moderate energy incident waves. Colocated P and UV sensors were deployed from the shoreline to 30 m depth, with an eight-element PUV array in 7 m depth spanning 1.5 km alongshore. MAP estimates qualitatively agree with previous results obtained using the maximum likelihood estimator and smaller arrays. Edge waves average (28%, 14%, 43%) of the IG (P, U, V) variances in 7 m depth. Edge waves are most energetic at high tide when the shoreline slope is largest, possibly because the steep beach supports the multiple constructively interfering shoreline reflections required to form edge waves. The numerical wave model SWASH 1D assumes normally incident waves and neglects edge waves, but reproduces approximately the energy and cross-shore structure of P and U.

0904河川砂防及び海岸海洋
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