Генерация поверхностных и внутренних волн в ограниченном бассейне перемещающимся барическим фронтом

С.Ф. Доценко, Н.А. Миклашевская

Морской гидрофизический институт НАН Украины, Украина

Аннотация

Рассмотрена плоская задача о генерации поверхностных и внутренних волн в ограниченном вращающемся бассейне переменной глубины при прохождении над ним фронта атмосферного давления. Жидкость предполагалась двухслойной. Система нелинейных уравнений длинных волн решалась численно методом конечных разностей для распределения глубины, соответствующего зональному сечению Черноморской котловины. Показано, что при прохождении над бассейном барического фронта генерируются баротропные и бароклинные колебания жидкости. Интенсивность возмущений зависит от скорости переноса и ширины фронта. Существует скорость движения фронта, при которой генерация внутренних волн происходит наиболее эффективно. После выхода фронта за пределы водоема образуется пакет внутренних волн, распространяющийся с отражением от одной боковой границы бассейна к другой.

Для цитирования

Доценко С.Ф., Миклашевская Н.А. Бароклинные сейши во вращающихся бассейнах переменной глубины в случае двухслойной плотностной стратификации // Морской гидрофизический журнал. 2009. № 3. С. 3-18. EDN VKGJDZ.

Dotsenko, S.F. and Miklashevskaya, N.A., 2009. Generation of surface and internal waves in a bounded basin by a moving baric front. Physical Oceanography, 19(3), pp. 125–139. doi:10.1007/s11110-009-9045-7

Список литературы

  1. Праудмэн Дж. Динамическая океанография. – М.: Иностранная литература, 1957. – 418 с.
  2. Ламб Г. Гидродинамика. – М.; Л.: Гостехиздат, 1947. – 928 с.
  3. Miles W.J. Harbor seiching // Annual Rev. Fluid. Mech. – 1974. – 6. – P. 17 – 33.
  4. Судольский А.С. Динамические явления в водоемах. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – 263 с.
  5. Ichinose G.A., Anderson J.G., Satake K. et al. The potential hazard from tsunami and seiche waves generated by large earthquakes within Lake Tahoe, California-Nevada // Geophys. Res. Letters. – 2000. – 27, № 8. – P. 1203 – 1206.
  6. Chapman D.C., Giese G.S. A model for the generation of coastal seiches by deep-sea internal waves // J. Phys. Oceanogr. – 1990. – 20, № 9. – P. 1459 – 1467.
  7. Abraham E.R.C. Seiche modes of Wellington Harbour, New Zealand // New Zealand J. Mar. and Freshwater Res. – 1997. – 31, № 2. – P. 191 – 200.
  8. Wedderburn E.M. Temperature observations in Loch Earn, with a further contribution to the hydrodynamical theory of the temperature seiches // Trans. Roy. Soc. Edinburgh. – 1912. – 48. – P. 629 – 695.
  9. Mortimer C.H. Long internal waves in lakes: Review of a century of research // Univ. Wisconsin-Milwaukee, Center for Great Lakes studies. – Spec. Rep. – 1993. – № 42. – 177 p.
  10. Gomes D., Monserrat S., Tintore J. Pressure-forced seiches of large amplitude in inlets of the Balearic Islands // J. Geophys. Res. – 1993. – 98, № C8. – P. 14437 – 14445.
  11. Garcies M., Gomes D., Monserrat S. Pressure-forced seiches of large amplitude in inlets of the Balearic Islands. 2. Observational study // Ibid. – 1996. – 101, № C3. – P. 6453 – 6467.
  12. Rabinovich A., Monserrat S. Generation of meteorological tsunami (large amplitude seiches) near the Balearic and Kuril Islands // Natural Hazards. – 1998. – 18. – P. 27 – 55.
  13. de Jong M.P.C., Holthuijen L.H., Battjes J.A. Generation of seiches by cold fronts over the southern North Sea // J. Geophys. Res. – 2003. – 108, № С4. – P. 14 – 19.
  14. Vilibić I., Domijan N., Orlić M. et al. Resonant coupling of a traveling air pressure disturbance with the east Adriatic coastal waters // Ibid. – 2004. – 109, № C10001, doi:10.1029/2004JC002279.
  15. Коновалов А.В., Черкесов Л.В. Генерация длинных нелинейных волн в замкнутом бассейне движущимися возмущениями атмосферного давления // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. – 1995. – 31, № 5. – С. 713 – 718.
  16. Еремеев В.Н., Коновалов А.В., Черкесов Л.В. Моделирование длинных баротропных волн в Черном море, вызываемых движущимися барическими возмущениями // Океанология. – 1996. – 36, № 2. – C. 191 – 196.
  17. Еремеев В.Н., Коновалов А.В., Манилюк Ю.В., Черкесов Л.В. Моделирование длинных волн в Азовском море, вызываемых прохождением циклонов // Там же. – 2000. – 40, № 5. – C. 658 – 665.
  18. Доценко С.Ф., Миклашевская Н.А. Генерация сейш при перемещении барических образований // Морской гидрофизический журнал. – 2007. – № 6. – С. 3 – 15.
  19. Доценко С.Ф., Миклашевская Н.А. Генерация сейш в ограниченных бассейнах перемещающимися барическими фронтами // Там же. – 2008. – № 2. – С. 3 – 18.
  20. Horn W., Mortimer C.H., Schwab D.J. Wind-induced internal seiches in Lake Zurich observed and modeled // Limnol. Oceanogr. – 1986. – 31, № 6. – P. 1232 – 1254.
  21. Lemmin U., Mortimer C.H. Tests of an extension to internal seiches of Defant’s procedure for determination of surface seiche characteristics in real lakes // Ibid. – 1986. – 31, № 6. – P. 1207 – 1231.
  22. Arneborg L., Liljebladh B. The internal seiches in Gullmar Fjord. Part I: Dynamics // J. Phys. Oceanogr. – 2001. – 31, № 9. – P. 2549 – 2566.
  23. Sirkes Z. Surface manifestations of internal oscillations in a highly saline lake (the Dead Sea) // Limnol. Oceanogr. – 1987. – 32, № 1. – P. 76 – 82.
  24. Лаппо С.С. Среднемасштабные динамические процессы океана, возбуждаемые атмосферой. – М.: Наука, 1979. – 181 с.
  25. Вольцингер Н.Е., Пясковский Р.В. Основные океанологические задачи теории мелкой воды. – Л.: Гидрометеоиздат, 1968. – 300 с.
  26. Ле Блон П., Майсек Л. Волны в океане. Т. 1. – М.: Мир, 1981. – 480 с.
  27. Доценко С.Ф. Генерация длинных внутренних волн в океане движущейся областью давлений // Морской гидрофизический журнал. – 1990. – № 3. – С. 3 – 9.

Скачать статью в PDF-формате