•Infragravity energy is dependent on beach slope and incident wave periods [Mase, 1988]

•Edge waves are difficult to detect

LOCALIZED GENERATION OF LOW FREQUENCY SWASH MOTION THROUGH CHAOTIC SWASH

FRONT INTERACTIONS

Zachary Williams

UNC Wilmington

Department of Physics and Physical Oceanography

Sketch of the talk

1. Local Nonlinearity

2. Detecting Nonlinearity

3. Swash Flow Model

4. Obtaining Data

5. Analysis of Data

Cuspate Beach

Arcing pattern consisting of:

Bays – Lower slopeHorns‐ Higher slope

Linear w/ NoiseNonlinear

Making a prediction(autoregressive model)

PredictionRegression coefficients

Component pieces of phase space

Embedding Dimension

‐Solve for a’s using best fit

‐Best prediction uses all nearest neighbors

‐No fall off w/ prediction 

Linear w/ NoiseNonlinear

‐Best prediction uses intermediate number of nearest neighbors

‐Fall off w/ prediction distance

•Analysis of chaotic bouncing ball system

1 Peak

3 Peaks

2 Peaks

Modeling Swash

Swash has parabolic in shape

Parameterize Drag

Shock Bore

Assume nonbreaking waves

Modeling Swash

Modeling Swash

Each model iteration

1. Shoot particles 

2. Update position and velocity (kinematic eqn’s)

3. Collide swash particles

4. Record maximum positions

Modeling Swash

Modeling Swash

Obtaining Data

•Every iteration, record furthest particle within a width L

•Time series given in terms of runup excursion

Model Time Series

Duck, NC

•Local model has best correlation•Prediction accuracy goes down

1 Peak

2 Peaks

3 Peaks

Analysis of Model Bay

•Local model has best correlation•Prediction accuracy doesn’t decrease

1 Peak

2 Peaks

3 Peaks

Analysis of Real Bay

•Global model performs best•prediction accuracy slightly increases 

2 Peaks

3 Peaks

1 PeakAnalysis of Real Horn

Conclusions

•Evidence nonlinearity in model bay

•Model horns were linear

•Natural bay has evidence of nonlinearity

•Natural horn appears linear

Thank you to….

Dr. Dylan McNamara

Dr. Brian Davis

Dr. Daniel Guo

Dr. John Morrison

Dr. Bill Atwill

Dr. Russell Herman