ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ПЕРЕНОС ИМПУЛЬСА ВНУТРЕННИМИ ВОЛНАМИ ПРИ УЧЕТЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В приближении Буссинеска рассматриваются свободные внутренние волны в однородно стратифицированной жидкости при учете вращения Земли. Показано, что дисперсионное соотношение при учете горизонтальной компоненты угловой скорости вращения Земли при постоянной частоте волны сводится к каноническому уравнению для кривых второго порядка в плоскости горизонтальных волновых чисел. Если частота волны больше инерционной и меньше частоты Брента—Вайсяля, то изолинии частоты — эллипсы. Если частота волны больше частоты плавучести, то изолинии частоты — гиперболы, если частота волны равна частоте Брента—Вайсяля — то изолинии, две прямые, параллельные направлению на восток. Получены вертикальные волновые потоки импульса в зависимости от направления распространения волны. Показано, что потоки максимальны по модулю в том случае, когда волна распространяется на север или на юг. Проведено сопоставление вертикальных потоков импульса у внутренних и субинерционных волн при одной и той же длине, и максимальной амплитуде волны. Показано, что у субинерционных волн вертикальный поток импульса выше, чем у внутренних волн и с ослаблением стратификации ослабевает.

Об авторах

А. А. Слепышев

Морской гидрофизический институт РАН

Email: slep55@mail.ru
Севастополь, Россия

Список литературы

  1. Бадулин С.И., Василенко В.М., Яремчук М.И. Об особенности интерпретации квазиинерционных движений на примере данных эксперимента Мегаполитов // Изв. АН СССР. ФАО. 1991. Т. 27. № 6. С. 638–647.
  2. Saint-Guily B. On internal waves: Effects of the horizontal component of the Earth’s rotation and of a uniform current // Dtsch. Hydrogr. Z. 1970. V. 23. P. 16–23.
  3. Каменкович В. М., Кулаков А. В. К вопросу о влиянии вращения на волны в стратифицированном океане // Океанология. 1977. № 3. С. 400–410.
  4. Бреховских Л. М., Гончаров В. В. Введение в механику сплошных сред. М.: Наука, 1982. 337 с.
  5. Ле Блон П., Майсек Л. Волны в океане. М.: Мир, 1981. Ч. 1. 480 с. Ч. 2. 363 с.
  6. Gerkema T., Shrira V.I. Near-inertial waves in the ocean: beyond the traditional approximation // J. Fluid. Mech. 2005. V. 52. P. 195–219.
  7. Резник Г. М. Волновые движения в устойчиво-нейтрально стратифицированном океане // Океанология. 2015. Т. 55. № 6. С. 875–882.
  8. Gerkema T., Shrira V.I. Near-inertial waves on the “nontraditional” b-plane // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. C01003. https://doi.org/10.1029/2004JC002519
  9. Слепышев А.А., Лактионова Н.В. Вертикальный перенос импульса внутренними волнами в сдвиговом потоке // Изв. РАН. ФАО. 2019. Т. 55. № 6. С. 194–200.
  10. Воротинков Д. И., Слепышев А. А. Вертикальные потоки импульса, обусловленные слабонелинейными внутренними волнами на шельфе // Изв. РАН. МЖГ. 2018. № 1. С. 23–35.
  11. Анкудинов Н. О., Слепышев А. А. Вертикальный перенос импульса внутренними волнами в двумерном потоке // Изв. РАН. МЖГ. 2021. № 3. С. 39–47.
  12. Булатов В. В., Владимиров Ю. В. Волны в стратифицированных средах. М.: Наука, 2015. 735 с.
  13. 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 // Изв. РАН. МГЖ. 2019. Т. 35. № 4. С. 322–340. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2019-4-322-340
  14. 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. 1976. Т. 12. № 3. С. 293–301.
  15. Grimshaw R. The modulation of an internal gravity wave packet and the resonance with the mean motion // Stud. In Appl. Math. 1977. V. 56. P. 241–266. https://doi.org/10.1002/sapm1977563241
  16. Самодуров А.С., Любицкий А.А., Пантелеев Н.А. Вклад опрокидывающихся внутренних волн в структурообразование, диссипацию энергии и вертикальную диффузию в океане // Изв. РАН. МГЖ. 1994. № 3. С. 14–27.
  17. Подымов О.И., Зацепин А.Г., Островский А.Г. Вертикальный турбулентный обмен в черноморском пиктополите и его связь с динамикой вод // Океанология. 2017. Т. 57. № 4. С. 546–559. https://doi.org/10.7868/S0030157417040049
  18. Ivanov A.V., Ostrovsky L.A., Soustova I.A., Thimring L.Sh. Interaction of internal waves and turbulence in the upper layer of the ocean // Dyn. Atm. and Ocean. 1984. V. 3. No. 7. P. 221–232.
  19. Соустова И.А., Троицкая Ю.И. и др. Простое описание турбулентного переноса в стратифицированном сдвиговом потоке применительно к описанию термогидродинамики внутренних водоемов // Изв. РАН. ФАО. 2020. Т. 56. № 6. С. 689–699.
  20. Nosova A.V., Slepyshev A.A. Vertical fluxes induced by weakly nonlinear internal waves on a shelf // Fluid. Dyn. 2015. V. 50. No. 1. P. 12–21. https://doi.org/10.1134/S0015462815010020
  21. Слепышев А.А. Вертикальный перенос импульса внутренними волнами при учете турбулентной вязкости и диффузии // Изв. РАН. ФАО. 2016. Т. 52. № 3. С. 342–349.
  22. Миропольский Ю.З. Динамика внутренних гравитационных волн в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 302 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025