Нелинейные радиальные колебания изолированного вихря в океане с учетом внешнего воздействия

С.Ф. Доценко1, А. Рубино2

1 Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь

2 Университет Венеции, Италия

Аннотация

В рамках эквивалентно-баротропной модели океана найден класс точных аналитических решений, описывающих нелинейные осесимметричные колебания приповерхностного вихря, подверженного действию стационарных радиальных массовых сил. Радиальная проекция скорости таких колебаний является линейной функцией, азимутальная скорость, толщина вихря и массовые силы — многочленами радиальной координаты с зависящими от времени коэффициентами. Метод нахождения аналитического решения использует точную замену исходной математической модели системой обыкновенных дифференциальных и алгебраических уравнений. Новый класс движений вихря является результатом нелинейного взаимодействия низшей моды колебаний и геострофической циркуляции внутри вихря.

Для цитирования

Доценко С. Ф., Рубино А. Нелинейные радиальные колебания изолированного вихря в океане с учетом внешнего воздействия // Морской гидрофизический журнал. 2005. № 1. С. 15–25. EDN YUPAQP.

Dotsenko, S.F. and Rubino, A., 2005. Nonlinear Radial Oscillations of an Isolated Eddy in the Ocean with Regard for the External Action. Physical Oceanography, 15(1), pp. 14–26. https://doi.org/10.1007/s11110-005-0026-1

Список литературы

  1. Cushman-Roisin B., Heil W.H., Nof D. Oscillations and rotations of elliptical warm-core rings // J. Geophys. Res. — 1985. — 90, № С6. — P. 11756–11764.
  2. Ball F.K. Some general theorems concerning the finite motion of a shallow rotating liquid lying on a paraboloid // J. Fluid Mech. — 1963. — 17, pt. 2. — P. 240–256.
  3. Thacker W.C. Some exact solutions to the nonlinear shallow-water wave equations // Ibid. — 1981. — 107. — P. 499–508.
  4. Ингель Л.Х. Класс точных нестационарных решений уравнений мелкой воды с вращением // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. — 1994. — 30, № 3. — С. 718–720.
  5. Cushman-Roisin B. Exact analytical solution for elliptical vortices of the shallow water equations // Tellus. — 1987. — 39A, № 3. — P. 235–244.
  6. Young W.R. Elliptical vortices in shallow water // J. Fluid Mech. — 1986. — 171. — P. 101–119.
  7. Rogers C. Elliptic warm-core theory: the pulsrodon // Phys. Lett. — A. — 1989. — 138, № 6, 7. — P. 267–273.
  8. Rubino A., Brandt P., Hessner K. Analytical solutions for circular eddies of the reduced-gravity, shallow-water equations // J. Phys. Oceanogr. — 1998. — 28, № 5. — P. 999–1002.
  9. Доценко С.Ф., Рубино А. Точные аналитические решения нелинейных уравнений длинных волн в случае осесимметричных колебаний жидкости во вращающемся параболическом бассейне // Известия РАН. Механика жидкости и газа. — 2003. — № 2. — С. 158–164.
  10. Rubino A., Dotsenko S., Brandt P. Near-inertial oscillations of geophysical surface frontal currents // J. Phys. Oceanogr. — 2003. — 33, № 9. — P. 1990–1999.
  11. Доценко С.Ф. Эволюция начальных возмущений непрерывно стратифицированной жидкости // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. — 1984. — 20, № 3. — С. 285–294.
  12. Коротаев Г.К. Нелинейное приспособление тяжелой вращающейся жидкости к равновесию // Морской гидрофизический журнал. — 1998. — № 6. — С. 11–17.

Скачать статью в PDF-формате

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.