Забыли данные входа?   Регистрация  

ГИДРОДИНАМИКА ГЛУБОКОВОДНЫХ ТЕЧЕНИЙ

Автор: Николай Иванович Макаренко

Организация: Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск

ГИДРОДИНАМИКА ГЛУБОКОВОДНЫХ ТЕЧЕНИЙ

Рисунок. Уединенная волна в придонном течении во входном каньоне разлома Романш (экватор), подверженная неустойчивости Кельвина-Гельмгольца.

 

Холодные придонные течения, формирующиеся в полярных областях и направленные к экватору, являются в настоящее время объектом активного изучения в океанологии [1]. Изучение структуры и динамики этих потоков тесно связано с развитием методов математического моделирования [2], базирующихся на результатах натурных измерений. Задачи о расслоенных течениях в условиях глубоководной стратификации даже без учета вязких и диффузионных свойств морской воды являются существенно многопараметрическими. Продуктивным здесь оказывается путь построения иерархии приближенных моделей, позволяющих описать характерные свойства рассматриваемого класса явлений. Этот класс включает такие эффекты, как блокировка потока донным препятствием и генерация волновых следов за ним, формирование гидравлических прыжков и критических слоев при обтекании неровного дна, расщепление присклонных гравитационных течений.

Ряд недавних новых результатов относится к задаче о распространении внутренних волн с учетом аномально слабой глубоководной стратификации [3,4]. В рамках построенной нелинейной дисперсионной модели длинноволнового приближения типа уравнений ГринаНагди охарактеризованы параметрические области существования солитоноподобных внутренних волн, граничащие с областями сдвиговой неустойчивости. Маргинальная устойчивость нелинейных волновых структур объясняет механизм образования экстремально длинных вихревых серий в придонных расслоенных течениях в глубоководных разломах Атлантики.

Данные исследования поддерживаются грантом РНФ 21-71-20039 «Глубоководная гидродинамика: математические модели и натурный эксперимент». 

 

1. Morozov E., Tarakanov R., Demidov A., Zenk W. Abyssal Channels in the Atlantic Ocean: water structure and flows. Dordrecht: Springer, 2010.

2. Gavrilyuk S.L., Makarenko N.I., Sukhinin S.V. Waves in Continuous Media / Lecture Notes in Geosystems Mathematics and Computing. Cham, Switzerland: Birkhauser, 2017.

3. Makarenko N.I., Maltseva J.L., Morozov E.G., Tarakanov R.Yu., Ivanova K.A. Internal waves in marginally stable abyssal stratified flows // Nonlin. Processes Geophys.  2018. V.25. P. 659–669.

4. Макаренко Н.И., Мальцева Ж.Л., Морозов Е.Г., Тараканов Р.Ю., Иванова К.А. Внутренние стационарные волны в глубоководных стратифицированных течениях // ПМТФ. 2019. Т.60, №2. С. 74–83.