Нелинейные поверхностные волны в бассейне с плавающим битым льдом

А.Е. Букатов, А.А. Букатов

Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь

Аннотация

Методом многих масштабов получены асимптотические разложения до величин третьего порядка малости для возбуждения поверхности бассейна и потенциала скорости движения частиц жидкости волнового возмущения, формируемого при нелинейном взаимодействии периодических бегущих волн первой и второй гармоник в покрытом битым льдом однородной идеальной несжимаемой жидкости конечной постоянной глубины. Исследована зависимость амплитудно-фазовой структуры возмущений от толщины льда, глубины бассейна и параметров взаимодействующих гармоник. Дан оценка погрешности, вносимой при этом пренебрежением кривизной волнового профиля в выражении потенциала скорости при выводе кинематических и динамических поверхностных граничных условий для нелинейных приближений.

Для цитирования

Букатов А. Е., Букатов А. А. Нелинейные поверхностные волны в бассейне с плавающим битым льдом // Морской гидрофизический журнал. 2003. № 6. С. 3–22. EDN VUGHXE.

Bukatov, A.E. and Bukatov, A.A., 2003. Interaction of Surface Waves in a Basin with Floating Broken Ice. Physical Oceanography, 13(6), pp. 313–332. https://doi.org/10.1023/B:POCE.0000013230.35798.a4

Список литературы

  1. Weitz M., Keller J.B. Reflection of water waves from floating ice in water of finite depth // Comm. Pure Appl. Math. — 1950. — 3, № 3. — P. 305–318.
  2. Peters A.S. The effect of a floating mat on water waves // Ibid. — 3, № 4. — P. 319–354.
  3. Хейсин Д.Е. Динамика ледяного покрова. — Л.: Гидрометеоиздат, 1967. — 215 с.
  4. Букатов А.Е., Черкесов Л.В. Влияние ледяного покрова на волновые движения // Морские гидрофизические исследования. — 1971. — № 2(52). — С. 113–144.
  5. Wadhams P. Attenuation of swell by sea ice // J. Geophys. Res. — 1973. — 78, № 18. — P. 3552–3563.
  6. Fox C., Squire V.A. Reflection and transmission characteristics at the edge of shore of fast sea ice // Jbid. — 1990. — 95, № C7. — P. 11629–11639.
  7. Букатов А.Е., Жарков В.В. Влияние битого льда на распространение поверхностных волн на шельфе // Изв. РАН. МКТ. — 1998. — № 6. — С. 106–115.
  8. Никушкин А.Т., Марченко А.В. О распространении длинных нелинейных волн в тяжелой жидкости под ледяным покровом // Изв. АН СССР. МКТ. — 1989. — № 21. — С. 88–96.
  9. Толмачев В.В., Марченко А.В. О длинных волнах в системе ледяной покров-жидкость при наличии ледового ската // Электрофизические и физико-механические свойства льда. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989. — С. 188–205.
  10. Bukatov A.E., Bukatov A.A. Propagation of surface waves of finite amplitude in a basin with floating broken ice // Int. J. Offsh. and Polar Engin. — 1999. — 9, № 3. — P. 161–166.
  11. Bukatov A.E., Bukatov A.A. Effect of the floating broken ice on the interaction of surface waves of finite amplitude // Системы контроля окружающей среды. — Севастополь: МГИ НАН Украины, 2002. — С. 396–405.
  12. Stokes G.G. On the theory of oscillatory waves // Math. Phys. Pap. — Cambr. Univ. Press. — 1847. — 1. — P. 197–229.
  13. Нестеров С.В. Возбуждение волн конечной амплитуды бегущей системой давления // Изв. АН СССР. ФАО. — 1968. — 4, № 10. — С. 1123–1125.
  14. Былдин О.С. Морская гидрофизика. — Л.: Судостроение, 1985. — 386 с.
  15. Longuet-Higgins M.S. Lagrangian moments and mass transport in Stokes Waves i/ J. Fluid Mech. — 1987. — 179. — P. 547–555.
  16. Сретенский Л.Н. Теория волновых движений жидкости. — М.-Л.: ОГИЗ, 1936. — 304 с.
  17. Румянцев О.М. Динамика верхнего слоя океана. — Л.: Гидрометеоиздат, 1980. — 319 с.
  18. Алексеев О.З. Теория волн на поверхности тяжелой жидкости. — Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1981. — 196 с.
  19. Longuet-Higgins M.S. Lagrangian moments and mass transport in Stokes waves. Part 2. Water of finite depth // J. Fluid Mech. — 1988. — 186. — P. 321–336.
  20. Букатов А.Е., Букатов А.А. Перенос массы при нелинейном взаимодействии поверхностных волн в бассейне с плавающим битым льдом // Морской гидрофизический журнал. — 2001. — № 2. — С. 3–10.
  21. Букатов А.Е., Букатов А.А. Нелинейные поверхностные волны в бассейне с плавающим битым льдом // Там же. — 2002. — № 25. — С. 34–47.
  22. Наимарк А.Х. Метод возмущений. — М.: Мир, 1976. — 455 с.

Файлы

Полный текст

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.