Придонный пограничный слой в Черном море: формирование стационарного состояния
А.С. Самодуров
Морской гидрофизический институт НАН Украины, Украина
Аннотация
В статье предпринята попытка ответить на вопрос, каким образом природная стационарная система слой – прослойка в режиме послойной конвекции двойной диффузии (например придонный пограничный слой в Черном море) «выбирает» из множества возможных вариантов единственный набор определяющих параметров. В качестве «правила отбора» привлечен принцип минимума производства энтропии для систем, близких к состоянию термодинамического равновесия. В процессе решения задачи система рассматривается как тепловая машина. Этот подход представляет собой простую процедуру применения принципа минимума производства энтропии для рассматриваемого случая. Совместный анализ теоретических результатов, данных глубоководных натурных измерений в Черном море, а также результатов лабораторных экспериментов приводит к заключению, что, вероятнее всего, стационарная система «выбирает» определяющие параметры в соответствии с принципом Пригожина – Глэнсдорфа. Ключевым параметром в системе оказалось плотностное соотношение, приблизительно равное трем для стационарного случая.
Для цитирования
Самодуров А.С. Придонный пограничный слой в Черном море: формирование стационарного состояния // Морской гидрофизический журнал. 2009. № 1. С. 16-25. EDN VOAIWJ.
Samodurov, A.S., 2009. Bottom boundary layer in the Black Sea: formation of the stationary state. Physical Oceanography, 19(1), pp. 13–21. doi:10.1007/s11110-009-9035-9
Список литературы
- Ivanov L.I., Samodurov A.S. The role of lateral fluxes in ventilation of the Black Sea // J. Mar. Syst. – 2001. – 31, № 1 – 3. – P. 159 – 174.
- Самодуров А.С., Иванов Л.И. Балансовая модель для расчета средних вертикальных потоков жидкости, тепла, соли и растворенных химических веществ в термохалоклине Черного моря // Морской гидрофизический журнал. – 2002. – № 1. – С. 7 – 24.
- Özsoy E., Unluata U., Top Z. The evolution of Mediterranean water in the Black Sea: interior mixing and material transport by double diffusive intrusions // Progr. in Oceanogr. – 1993. – 31. – P. 275 – 320.
- Дучков А.Д., Казанцев С.А. Тепловой поток впадины Черного моря // Геофизические поля Атлантического океана. – М.: Наука, 1988. – С. 121 – 130.
- Kelley D.E. Fluxes through diffusive staircases: a new formulation // J. Geophys. Res. – 1990. – 95. – P. 3365 – 3371.
- Тернер Дж. Эффекты плавучести в жидкостях. – М.: Мир, 1977. – 431 с.
- Kelley D.E., Fernando H.J.S., Gargett A.E. et al. The diffusive regime of double-diffusive convection // Progr. in Oceanogr. – 2003. –56. – P. 461 – 481.
- Prigogine I. Introduction to nonequilibrium thermodynamics – New York: Wiley-Interscience, 1962.
- Glansdorff P., Prigogine I. Thermodynamic theory of structure, stability and fluctuations. – New York: Wiley-Interscience, 1971.