Een “onderstroom” is een gestage, op zee gerichte compensatiestroom, die optreedt onder golven nabij de kust. Dicht onder de kust is de door de golven veroorzaakte massaflux tussen golftop en -trog op het land gericht. Dit massatransport is gelokaliseerd in het bovenste deel van de waterkolom, d.w.z. boven de golftroggen. Ter compensatie van de hoeveelheid water die naar de kust wordt getransporteerd, vindt in het onderste deel van de waterkolom een tweede-orde (d.w.z. evenredig met het kwadraat van de golfhoogte), op zee gerichte gemiddelde stroming plaats. Deze stroming – de onderstroom – beïnvloedt de kustgolven overal, in tegenstelling tot rukstromen die op bepaalde plaatsen langs de kust gelokaliseerd zijn.
De term onderstroom wordt gebruikt in wetenschappelijke kust oceanografische verhandelingen. De verdeling van de stroomsnelheden in de onderstroom over de waterkolom is belangrijk, omdat deze het on- of offshore-transport van sediment sterk beïnvloedt. Buiten de brandingszone is er een onshore-gericht sedimenttransport nabij de bedding, geïnduceerd door Stokes-drift en scheef-asymmetrisch golftransport. In de brandingszone genereert een sterke onderstroom een offshore sedimenttransport nabij de zeebodem. Deze tegengestelde stromingen kunnen leiden tot de vorming van zandbanken waar de stromingen samenkomen nabij het golfbreekpunt, of in de golfbreekzone.
Zeewaartse massafluxEdit
Een exacte relatie voor de massaflux van een niet-lineaire periodieke golf op een inviscide vloeistoflaag werd vastgesteld door Levi-Civita in 1924. In een referentiekader volgens Stokes’ eerste definitie van golfsnelheid is de massaflux M w {\displaystyle M_{w}}
van de golf gerelateerd aan de kinetische energiedichtheid van de golf E k {\displaystyle E_{k}}
(geïntegreerd over de diepte en daarna gemiddeld over de golflengte) en de fasesnelheid c {\displaystyle c}
door: M w = 2 E k c . {\displaystyle M_{w}={\frac {2E_{k}}{c}.}
Op vergelijkbare wijze heeft Longuet Higgins in 1975 aangetoond dat – voor de veel voorkomende situatie van een massaflux van nul naar de kust (d.w.z. Stokes’ tweede definitie van golfsnelheid) – normaal-incidente periodieke golven een diepte- en tijdgemiddelde onderwatersnelheid produceren
u ¯ = – 2 E k ρ c h , {\displaystyle {bar {u}}=-{\frac {2E_{k}}{\rho ch}},}
met h {\displaystyle h}}
de gemiddelde waterdiepte en ρ {\displaystyle \rho }
de vloeistofdichtheid. De positieve stromingsrichting van u ¯ {\displaystyle {\bar {u}}
is in de voortplantingsrichting van de golf.
Voor golven met een kleine amplitude is er equipartitie van kinetische ( E k {\displaystyle E_{k}}
) en potentiële energie ( E p {\displaystyle E_{p}}
): E w = E k + E p ≈ 2 E k ≈ 2 E p , {\displaystyle E_{w}=E_{k}+E_{p} Afgekort 2E_{k} Afgekort 2E_{p},}
met E w {\displaystyle E_{w}}
de totale energiedichtheid van de golf, geïntegreerd over de diepte en gemiddeld over de horizontale ruimte. Aangezien in het algemeen de potentiële energie E p {{{p}}
veel gemakkelijker te meten is dan de kinetische energie, is de golfenergie ongeveer E w ≈ 1 8 ρ g H 2 {\displaystyle {E_{w}}\approx {\tfrac {1}{8}}rho gH^{2}}
(met H {\displaystyle H}
de golfhoogte). Dus u ¯ ≈ – 1 8 g H 2 c h . {\displaystyle {bar {u}} -{\frac {1}{8}}{\frac {gH^{2}}{ch}}.}
Voor onregelmatige golven is de vereiste golfhoogte de wortel-gemiddelde-kwadraat golfhoogte H rms ≈ 8 σ , {\displaystyle H_{text{rms}}}
met σ {{Stijl \sigma}}}afgekort {\sqrt {8}} 
