1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Механика жидкости и газа
  4. № 3, 2023

Известия РАН. Механика жидкости и газа, 2023, № 3, стр. 111-124

ГЕНЕРАЦИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ ВНУТРЕННИМИ ВОЛНАМИ НА МОРСКОМ ШЕЛЬФЕ

А. А. Слепышев *

Морской гидрофизический институт РАН
Севастополь, Россия

* E-mail: slep55@mail.ru

Поступила в редакцию 12.10.2022
После доработки 29.11.2022
Принята к публикации 30.11.2022

Аннотация

В приближении Буссинеска рассматриваются свободные внутренние волны при учете горизонтальной турбулентной вязкости и диффузии на двумерном течении в море постоянной глубины. В линейном приближении краевая задача для амплитуды вертикальной скорости имеет комплексные коэффициенты и решается численно по неявной схеме Адамса третьего порядка точности. Во втором порядке по амплитуде волны находятся вертикальная составляющая скорости стоксова дрейфа и вертикальные волновые потоки массы и соли. Указанные потоки приводят к генерации вертикальной тонкой структуры, которая имеет необратимый характер.

Ключевые слова: внутренние волны, волновые потоки массы, тонкая структура

Список литературы

  1. Самодуров А.С., Любицкий А.А., Пантелеев Н.А. Вклад опрокидывающихся внутренних волн в структурообразование, диссипацию энергии и вертикальную диффузию в океане // Морской гидрофиз. журн.1994. № 3. С. 14–27.

  2. Павлова Е.П. Взаимосвязь внутренних волн и тонкой структуры в шельфовой зоне дальневосточных морей // Сборник статей по материалам конференции молодых ученых ТОЙ ДВО РАН (27–30 ноября 2001 г.). Владивосток.: Дальнаука. 2003. С. 37–44.

  3. Тернер Дж. Эффекты плавучести в жидкостях. М.: Мир, 1977. 431 с.

  4. Журбас В.М., Озмидов Р.В. О внутреннем строении тонкой ступенчатой структуры термоклина океана // Океанология. 1983. Т. 23. Вып. 6. С. 938–946.

  5. Molcard R., Williams A.J. Deep stepped structure in the Tyrrhenian sea. // Mem. Soc. Roy. Sci. Liege, ser. 6. 1975. V. VII. P. 191–210.

  6. Williams A.J. Salt fingers in the Mediaterranean outflow // Science. 1974. V. 185. № 4155. P. 941–943.

  7. Козицкий С.Б. Амплитудные уравнения для системы с термохалинной конвекцией // ПМТФ. 2000. Т. 41. № 3. С. 56–66.

  8. Журбас В.М., Липс У.К. О выделении основных типов тонкой термохалинной структуры океана // Океанология. 1987. Вып. 4. С. 562–567.

  9. Фалина А.С., Волков И.И. Влияние процесса двойной диффузии на общую гидрологическую структуру глубинных вод Черного моря // Океанология. 2005. Т. 45. Вып. 1. С. 21–31.

  10. Keller K.H., Van Atta C.W. An experimental investigation of the vertical temperature structure of homogeneous stratified shear turbulence // J. Fluid Mech. 2000. V. 425. P. 1–29.

  11. Wunsch C., Ferrari R. Vertical mixing, energy, and the general circulation of the ocean // Ann. Rev. Fluid. Mech. 2004. V. 36. P. 281–314.

  12. Зацепин А.Г., Голенко Н.Н., Корж А.О., Кременецкий В.В., Пака В.Т., Поярков С.Г., Стунжас П.А. Влияние динамики течений на гидрофизическую структуру вод и вертикальный обмен в деятельном слое Черного моря // Океанология. 2007. Т. 47. № 3. С. 327–339.

  13. Ivanov A.V., Ostrovsky L.A.,Soustova I.A.,Thimring L.Sh. Interaction of internal waves and turbulent in the upper layer of the ocean // Dyn. of Atmos. and Ocean. 1984. V. 3. № 7. P. 221–232.

  14. Зацепин А.Г., Герасимов В.В., Островский А.Г. Турбулентный массообмен в стратифицированной жидкости и условия ее тонкоструктурного расслоения // Моря России: вызовы отечественной науки. Тезисы докладов Всероссийской научной конференции. Севастополь, 26–30 сентября 2022 г. Севастополь.: ФГБУН ФИЦ МГИ, 2022. 392 с.

  15. Зимин А.В., Романенков Д.А., Козлов И.Е., Шапрон Б., Родионов А.А., Атаджанова О.А., Мясоедов А.Г., Коллар Ф. Короткопериодные внутренние волны в Белом море: оперативный подспутниковый эксперимент летом 2012 года // Исслед. Земли из космоса. 2014. № 3. С. 1–14.

  16. Бондур В.Г., Серебряный А.Н., Замшин В.В., Тарасов Л.Л., Химченко Е.Е. Интенсивные внутренние волны аномальных высот на шельфе Черного моря//. Изв. РАН. ФАО. 2019. Т. 55. № 1. С. 114–127.

  17. Иванов В.А., Шульга Т.Я., Багаев А.В., Медведева А.В., Пластун Т.В., Вржевская Л.В., Свищева И.А. Внутренние волны в р-не Гераклейского полуострова: моделирование и наблюдение// Мор. Гидрофиз. Журн. 2019. Т. 35. № 4. С. 322–340. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2019-4-322-340

  18. Булатов В.В., Владимиров Ю.В. Волны в стратифицированных средах. М.: Наука, 2015. 735 с.

  19. Борисенко Ю.Д., Воронович А.Г., Леонов А.И., Миропольский Ю.З. К теории нестационарных слабонелинейных внутренних волн в стратифицированной жидкости // Изв. АН СССР. ФАО. I976. Т. 12. № 3. С. 293–301.

  20. Воронович А.Г., Леонов А. И., Миропольский Ю.З. К теории образования тонкой структуры гидрофизических полей в океане // Океанология. 1976. Т. 11. Вып.5. С. 490–497.

  21. Ле Блон П., Майсек Л. Волны в океане. М.: Мир, 1981. Ч. 2. 363 с.

  22. LeBlond P.H. On damping of internal gravity waves in a continuously stratified ocean // J. Fluid Mech. 1966. V. 25. Pt. 1. P. 121–142. https://doi.org/10.1017/S0022112066000089

  23. Островский Л.А., Соустова И.А. Верхний перемешанный слой как сток энергии внутренних волн // Океанология. 1979. Т. 19. Вып. 6. С. 973–981.

  24. Носова А.В., Слепышев А.А. Вертикальные потоки, обусловленные слабонелинейными внутренними волнами на шельфе // Изв. РАН. МЖГ. 2015. № 1. С. 15–25. https://doi.org/10.1134/S0015462815010020

  25. Слепышев А.А., Носова А.В. Генерация вертикальной тонкой структуры внутренними волнами при учете турбулентной вязкости и диффузии // Морской гидрофиз. журн. 2020. Т. 36. № 1. С. 5–19. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2020-1-5-19

  26. Погребной А.Е. Оценка коэффициентов горизонтального турбулентного обмена в Черном море по данным дрифтерного эксперимента // Морской гидрофиз. журн. 2011. № 5. С. 40–49.

  27. Самодуров А.С. Взаимодополняемость различных подходов для оценки интенсивности вертикального турбулентного обмена в естественных стратифицированных бассейнах // Морской гидрофиз. журн. 2016. № 6. С. 37–48. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2016-6-37-48

  28. Подымов О.И., Зацепин А.Г., Островский А.Г. Вертикальный турбулентный обмен в черноморском пикноклине и его связь с динамикой вод // Океанология. 2017. Т. 57. № 4. С. 546–559. https://doi.org/10.7868/S0030157417040049

  29. Миропольский Ю.З. Динамика внутренних гравитационных волн в океане. Л: Гидрометеоиздат, 1981. С. 30.

  30. Гилл А. Динамика атмосферы и океана. 1986. М.: Мир, 1986. Т. 1. 397 с.

  31. Longuet-Higgins M.S. On the transport of mass by time varying ocean current // Deep-Sea Res. 1969. V. 16. № 5. P. 431–447. https://doi.org/10.1016/0011-7471(69)90031-X

  32. Слепышев А.А., Воротников Д.И. Вертикальные потоки тепла и соли, обусловленные внутренними волнами на морском шельфе // Изв. РАН. ФАО. 2017. Т. 53. № 4. С. 532–541.https://doi.org/10.7868/S000335151704011

  33. Пантелеев Н.А. Отчет о работах в 44-м рейсе (3-й этап) НИС “Михаил Ломоносов” 7 августа – 15 сентября 1985 г. Севастополь.: МГИ АН УССР, 1985. Т. 1. 135 с.

  34. Озмидов Р.В. О зависимости коэффициента горизонтального турбулентного обмена в океане от масштаба явления // Изв. АН СССР. ФАО. 1968. Т. 1. № 11. С. 1224–1225.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Механика жидкости и газа

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал