Лабораторное моделирование распространения периодических внутренних волн над донными откосами

С.Ф. Доценко1, Н.К. Шелковников2

1 Морской гидрофизический институт НАН Украины, Украина

2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Аннотация

В открытом гидроканале физического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова выполнено экспериментальное исследование наката периодической внутренней волны в двухслойной жидкости на береговой откос. Волна генерировалась волнопродуктором. Исследованы трансформация волны, вертикальная структура поля скорости массопереноса, изменение параметров внутренней волны при распространении над наклонным дном. Показано, что при накате и обрушении внутренней волны происходит периодический выброс порций более тяжелой жидкости нижнего слоя вверх по склону. Скорость стоксова дрейфа знакопеременна по глубине, а длина (горизонтальное расстояние между соседними гребнями) и высота волны над наклонным дном (возвышение гребня над откосом по вертикали) убывают по мере распространения волны к берегу.

Для цитирования

Доценко С.Ф., Шелковников Н.К. Лабораторное моделирование распространения периодических внутренних волн над донными откосами // Морской гидрофизический журнал. 2009. № 5. С. 37-46. EDN VKGJIZ.

Dotsenko, S.F. and Shelkovnikov, N.K., 2009. Laboratory modeling of the propagation of periodic internal waves over bottom slopes. Physical Oceanography, 19(5), pp. 301–309. doi:10.1007/s11110-010-9055-5

Список литературы

  1. Emery K.O., Gunnerson C.G. Internal swash and surf // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 1973. – 70, № 8. – P. 2379 – 2380.
  2. Wallace B.C., Wilkinson D.L. Run-up of internal waves on a gentle slope in a two-layered system // J. Fluid Mech. – 1988. – 191. – P. 419 – 442.
  3. Шелковников Н.К., Тимонов М.Б., Тупоршин В.Н. О внутреннем волновом переносе в двухслойной жидкости // Морской гидрофизический журнал. – 1987. – № 6. – С. 60 – 63.
  4. Helfrich K.R. Internal solitary wave breaking and run-up on a uniform slope // J. Fluid Mech. – 1992. – 243. – P. 133 – 154.
  5. Vlasenko V., Hutter K. Numerical experiments on the breaking of solitary internal waves over a slope-shelf topography // J. Phys. Oceanogr. – 2002. – 32, № 6. – P. 1779 – 1793.
  6. Vlasenko V., Hutter K. Transformation and disintegration of strongly nonlinear internal waves by topography in stratified lakes // Annales Geophysicae. – 2002. – 20, № 12. – P. 2087 – 2103.
  7. Bourgault D., Kelley D.E., Galbraith P.S. Interfacial solitary wave run-up in the St. Lawrence Estuary // J. Mar. Res. – 2005. – 63, № 6. – P. 1001 – 1015.
  8. Helfrich K.R., Melville W.K. Long nonlinear internal waves // Annu. Rev. Fluid Mech. – 2006. – 38. – P. 395 – 425.
  9. Шелковников Н.К., Розанов В.В., Солнцев М.В. и др. Измерение скорости потока в канале лазерным доплеровским гидрометром // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. – 1979. – 20, № 4. – С. 110 – 114.
  10. Сретенский Л.Н. Теория волновых движений жидкости. – М.: Наука, 1977. – 816 с.

Скачать статью в PDF-формате