Нелинейные эффекты при распространении захваченных топографических волн на бароклинном течении

А.А. Слепышев1, С.Ю. Начешников2

1 Морской гидрофизический институт НАН Украины, Украина

2 Филиал Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова в г. Севастополе

Аннотация

В приближении Буссинеска рассматриваются свободные захваченные топографические волны над наклонным дном при наличии вертикально-неоднородного течения, направленного вдоль изобат. Изучается влияние сингулярностей в уравнении для вертикальной структуры захваченных топографических волн на поведение дисперсионных кривых. Причиной указанных сингулярностей является синхронизм частоты волны со сдвигом Доплера и инерционной частоты.

Определяются средние течения и неосциллирующая поправка к плотности, обусловленные нелинейностью волн. Сравниваются течения, индуцированные захваченными топографическими волнами при наличии среднего течения и при его отсутствии. Показано, что учет среднего течения, противоположного направлению распространения волны, не изменяет направления индуцированного течения. При этом в придонном слое скорость этого течения несколько уменьшается. С изменением направления среднего течения меняется и направление индуцированного течения.

Ключевые слова

захваченные топографические волны, индуцированное течение, сингулярность в уравнении

Для цитирования

Слепышев А.А., Начешников С.Ю. Нелинейные эффекты при распространении захваченных топографических волн на бароклинном течении // Морской гидрофизический журнал. 2013. № 4. С. 17-29. EDN TGFUYZ.

Slepyshev, A.A. and Nacheshnikov, S.Yu., 2013. Nonlinear effects at propagation of trapped topographic waves on a baroclinic current. Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal, (4), pp. 17-29 (in Russian).

Список литературы

  1. Rhines P. Edge-, bottom-, and Rossby waves in a rotating stratified fluid // Geophys. Fluid Dyn. – 1970. – 1. – P. 273 – 302.
  2. Педлоски Дж. Геофизическая гидродинамика. Т. 2. – М.: Мир, 1984. – 811 с.
  3. Блатов А.С., Иванов В.А. Гидрология и гидродинамика шельфовой зоны Черного моря. – Киев: Наукова думка, 1992. – 241с.
  4. Борисенко Ю.Д., Воронович А.Г., Леонов А.И. и др. К теории нестационарных слабонелинейных внутренних волн в стратифицированной жидкости // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. – I976. – 12, № 3. – С. 293 – 301.
  5. Grimshaw R. The modulation of an internal gravity wave packet and the resonance with the mean motion // Stud. Appl. Math. – 1977. – 56.– P. 241 – 266.
  6. Слепышев А.А., Подрыга В.О. К теории нестационарных слабонелинейных захваченных топографических волн // Морской гидрофизический журнал. – 2008. – № 4. – С. 3 – 17.
  7. Booker J.B., Brethertone F.P. The critical layer for internal gravity waves in a shear flow // J. Fluid Mech. – 1967. – 27, pt. 4. – P. 513 – 539.
  8. Jones W.L. Propagation of internal gravity waves in fluids with shear flow and rotation // Ibid. – 1967. – 30, pt. 3. – P. 439 – 448.
  9. Алейник Д.Л., Бышев В.И., Щербинин А.Д. Динамика вод Норвежского моря в районе гибели атомной подводной лодки «Комсомолец» // Океанология. – 2002. – 42, № 1. – С. 11 – 21.

Скачать статью в PDF-формате