引き波（水の波）

海洋物理学において、引き波とは、波が岸に近づく間に沖に移動する底流のことである。引き波は、ほぼすべての大きな水域に自然かつ普遍的な特徴であり、波の谷より上の領域で波によって陸に向かう平均的な水の輸送を補償する戻り流である。引き波の流速は、一般的に、水が浅く、浅瀬のために波が高い砕波帯で最も強くなる。^[1]

一般的な用法では、 「引き波」という言葉はしばしば離岸流に誤って適用されます。^[2]引き波は海岸に近づく波の下であればどこでも発生しますが、離岸流は海岸沿いの特定の場所で発生する局所的な狭い沖合の流れです。^[3]

「引き波」は、海岸近くの波の下で発生する、安定した沖向きの補償流です。物理的には、海岸近くでは、波の山と谷の間の波によって引き起こされる質量流は、陸向きです。この質量輸送は、水柱の上部、つまり波の谷の上に集中しています。海岸に向かって輸送される水の量を補償するために、2次（つまり、波の高さの2乗に比例）の沖向きの平均流が水柱の下部で発生します。この流れ（引き波）は、海岸沿いの特定の位置に局在する離岸流とは異なり、どこでも海岸近くの波に影響を及ぼします。^[4]

引き波という用語は、沿岸海洋学の科学論文で使用されています。^{[5] [6] [7]}水柱上の引き波の流速分布は、堆積物の沿岸または沖合への輸送に強く影響するため重要です。砕波帯の外側では、ストークスドリフトと非対称波輸送によって引き起こされる、底近くの沿岸に向かう堆積物の輸送があります。砕波帯では、強い引き波が底近くの沖合への堆積物の輸送を生み出します。これらの拮抗する流れは、波の砕波点の近く、または波の砕波帯で流れが収束する砂州の形成につながる可能性があります。 ^{[5] [6] [7] [8]}

非粘性流体層上の非線形 周期波の質量流束に関する正確な関係は、 1924年にレヴィ＝チヴィタによって確立されました。 ^[9]ストークスの波の速度の最初の定義に従った参照フレームでは、波の質量流束は、波の運動エネルギー密度（深さにわたって積分され、その後波長にわたって平均化される）と位相速度に次のように関連しています。 ${\displaystyle M_{w}}$${\displaystyle E_{k}}$ ${\displaystyle c}$

${\displaystyle M_{w}={\frac {2E_{k}}{c}}.}$

同様に、ロンゲット・ヒギンズは1975年に、海岸に向かう質量フラックスがゼロという一般的な状況（つまりストークスの波の速度の2番目の定義）では、垂直入射周期波が深さと時間で平均した引き波速度を生み出すことを示した。^[10]

${\displaystyle {\bar {u}}=-{\frac {2E_{k}}{\rho ch}},}$

平均水深は、流体の密度はです。 の正の流れ方向は波の伝播方向です。 ${\displaystyle h}$${\displaystyle \rho}$${\displaystyle {\bar {u}}}$

振幅の小さい波の場合、運動エネルギー（）と位置エネルギー（ ）は等分配されます。 ${\displaystyle E_{k}}$${\displaystyle E_{p}}$

${\displaystyle E_{w}=E_{k}+E_{p}\approx 2E_{k}\approx 2E_{p},}$

波の全エネルギー密度を深さ方向に積分し、水平方向の空間で平均したもの。一般に位置エネルギーは運動エネルギーよりも測定しやすいため、波エネルギーは（波高 ）で近似される。したがって 、${\displaystyle E_{w}}$${\displaystyle E_{p}}$${\displaystyle {E_{w}\approx {\tfrac {1}{8}}\rho gH^{2}}}$${\displaystyle H}$

${\displaystyle {\bar {u}}\approx -{\frac {1}{8}}{\frac {gH^{2}}{ch}}.}$

不規則波の場合、必要な波高は自由表面標高の標準偏差を持つ二乗平均平方根波高である。 ^[11] 位置エネルギーは、${\displaystyle H_{\text{rms}}\approx {\sqrt {8}}\;\sigma ,}$${\displaystyle \sigma}$${\displaystyle E_{p}={\tfrac {1}{2}}\rho g\sigma ^{2}}$${\displaystyle E_{w}\approx \rho g\sigma ^{2}.}$

水深に対する引き波速度の分布は現在も研究が進められている。^{[5] [6] [7]}

引き波とは対照的に、海岸近くで溺死する人の大半は離岸流が原因です。遊泳者が離岸流に入ると、離岸流は彼らを沖に流し始めます。遊泳者は離岸流から抜け出すために、流れに対して直角に泳ぐか、岸と平行に泳ぐか、あるいは離岸流が彼らを解放するまで単に立ち泳ぎするか浮かぶかすることができます。しかし、離岸流に真っ直ぐ逆らって泳ごうとして失敗し、遊泳者が疲れ果てたときに溺死することもあります。

米国ライフセービング協会のウェブサイトでは、「undertow」という単語の使用法の一部が間違っていると指摘されています。

離岸流は水平方向の流れです。離岸流は人を水中に引きずり込むのではなく、岸から引き離します。溺死は、沖に引きずり出された人が浮かんで岸まで泳ぐことができなくなったときに起こります。これは、恐怖、パニック、疲労、または水泳技術の欠如のいずれかの組み合わせが原因である可能性があります。一部の地域では、離岸流は「離岸潮」や「引き波」などの他の誤った用語で呼ばれています。私たちは、正しい用語である離岸流のみを使用することを推奨します。他の用語を使用すると、人々を混乱させ、公衆教育活動に悪影響を与える可能性があります。^[2]

• 沿岸流 – 海岸線に平行に流れる沿岸流

• タチアナ・モラレス (2004-05-27)、離岸流に注意、CBS ニュース、2015-06-24取得