В приближении геометрической оптики рассмотрен вопрос о неустойчивости крупномасштабных незональных течений. Выделено два типа эволюции волновых возмущений, соответствующих конвективной и абсолютной неустойчивости. Показано, что абсолютная неустойчивость имеет место в областях стационарности волновых пакетов. Для простого кольцевого профиля средних течений найдено соотношение параметров задачи, при котором имеет место абсолютная неустойчивость. Получено качественное соответствие численному эксперименту по моделированию синоптической изменчивости крупномасштабной циркуляции океана.

Предложена методика адаптационного расчета скорости течений с помощью многослойной квазиизопикнической модели в бассейне, включающем шельфовую зону и имеющем протяженную открытую границу с морем, на которой скорость течения не задается. Использован подход, в котором вводятся дополнительные члены типа источника в уравнения переноса тепла и соли, а также эволюции толщин слоев. Проведены расчеты скорости течений в северо-западной части Черного моря для июня по климатическим данным. Проанализированы особенности термохалинной и динамической структур вод.

Обсуждаются результаты моделирования ветровых течений в системе севастопольских бухт. Для расчета используется модель А.И.Фельзенбаума [1]. Показаны определяющая роль рельефа дна и направления ветра в формировании особенностей циркуляции, а также существенно трехмерный характер течений в данном районе моря. Эти особенности продемонстрированы для случаев, когда движение возбуждается северо-восточным и северо-западным ветрами. Выявлены существование струйных вдольбереговых течений, вихревой характер интегральной циркуляции и интенсивный подъем и опускание вод в бухтах.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221.34

Рубрики:

Морські течії

Шифр НБУВ: Ж14253 Пошук видання у каталогах НБУВ 

В приближении геометрической оптики исследована абсолютная неустойчивость течений в океанических круговоротах. Показано, что абсолютная неустойчивость имеет место при стационарности наиболее неустойчивой моды волнового движения. Получено качественное соответствие с численным экспериментом по моделированию синоптической изменчивости крупномасштабных океанических круговоротов.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221.34с1/8

Шифр НБУВ: Ж69571 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Предложен новый метод расчета скоростей поверхностных течений по данным измерений, выполненных с помощью высокочастотных радаров берегового базирования. Метод основан на представлении поля скорости через два скалярных потенциала, разложении этих потенциалов в ряды по базисным функциям и определении коэффициентов разложения по радарным измерениям как решения соответствующих вариационных задач. Некорректность при определении коэффициентов разложения устраняется с помощью регуляризационной процедуры, основанной на теории информации. Предлагаемый метод позволяет заполнять пространственные и временные пропуски в рядах радарных измерений. Метод иллюстрируется на примере расчета мезомасштабных и субмезомасштабных (от 10 до 50 км) поверхностных течений в Монтерейском заливе (Калифорния, США) по данным радарных измерений, выполненных в августе 1994 г.

В предложении теории длинных волн аналитическими и численными методами исследованы сейшевые колебания жидкости в ограниченном бассейне переменной глубины. Показано, в частности, что увеличение размеров шельфа приводит к росту периодов свободных колебаний.

Представлены результаты анализа адвекционного механизма пополнения и обновления холодного промежуточного слоя Черного моря. Основой этому послужили поля температуры, солености, плотности, течений и коэффициента вертикальной турбулентной диффузии, полученные при прогностических расчетах по трехмерной полной модели с сезонно меняющимися в граничных условиях внешними полями. Выявлено, что наряду с зимней конвекцией пополнение и обновление холодного промежуточного слоя в центральной части моря происходит также за счет транспорта течениями образующихся на северо-западе холодных вод.

С помощью метода математического моделирования исследованы динамические процессы, возникающие под действием ветра в полуограниченном бассейне, геометрические характеристики которого соответствуют озеру Донузлав. Для западного направления ветра получены максимальные значения сгонов и нагонов в пунктах побережья.

Обсуждены результаты моделирования морских течений у северного побережья Гераклейского п-ова, где зафиксировано фоновое двухслойное течение, направленное вдоль берега с севера на юг в поверхностных слоях и в противоположном в глубинных слоях [1]. Показано, что существование такого течения можно объяснить в рамках баротропной линейной модели за счет действия преобладающего в данном регионе северного ветра при учете внутреннего (рэлеевского) трения.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221.34с

Шифр НБУВ: Ж71487 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена задача об адвекции пассивной примеси морскими течениями в областях со сложной геометрией в приближении идеальной несжимаемой жидкости. Задача решена адаптированным к задачам двухмерной адвекции численным методом, в основу которого положен метод дискретных особенностей. Размещение системы вихрей на фиксированном расстоянии от береговой линии позволяет существенно улучшить выполнение граничного условия. Оптимальное смещение вихрей от границы определяется из условия минимума числа обусловленности системы линейных алгебраических уравнений, сформированной для определения интенсивности вихрей. Численная модель позволяет учесть процесс формирования вихревых структур, образующихся при обтекании выступов береговой линии. Адвекция пассивной примеси анализируется на примере численного решения задачи двухмерного течения жидкости в проливе, содержащем остров. Показано, что интенсивность процесса адвекции существенно усиливается при наличии острова и острых кромок в береговой линии.

Предложена математическая модель и найдена функция тока, аппроксимирующие течение Гольфстрима. Аппроксимирующая функция тока представляет собой модифицированную функцию тока, описывающую вихревую дорожку Кармана. Модифицированная функция позволяет описывать течение Гольфстрима в подвижной системе координат, характеризующееся следующими когерентными структурами: среднее извивающееся (меандрирующее) течение в восточном направлении; две системы циркуляционных зон между вершинами и подошвами меандров и обрамляющее прямолинейное течение в западном направлении.

Обгрунтовано фізичні принципи, розроблено та експериментально перевірено дистанційні багаточастотні радіолокаційні методи вивчення неоднорідностей морської поверхні, спричинених розлиттям поверхнево-активних речовин (ПАР), неоднорідностей, що виникають у акваторіях потужних морських течій. Доведено переваги багаточастотного радіолокаційного зондування для оцінки параметрів плівок ПАР на морській поверхні, моніторингу найбільш динамічних примежевих зон морських течій та визначення меж течії. Сформульовано вимоги до параметрів багаточастотних радіолокаційних систем для досліджень неоднорідностей морської поверхні, реалізованих під час створення авіаційного комплексу "МАРС". Розроблено та експериментально перевірено за допомогою комплексу "МАРС" методики багаточастотних радіолокаційних досліджень вказаних неоднорідностей.

Проведено числовий аналіз згинно-нагинних коливань рівня та просторово-часової мінливості течій в оз. Донузлав і Азовському морі, що виникають під дією характерних для цих районів полів вітру. Досліджено фізичні закономірності розповсюдження пасивної домішки в Азовському морі з урахуванням вітрових дій із застосуванням одно-, дво- та тривимірних нелінійних гідродинамічних моделей. Обгрунтовано необхідність використання нелінійності рівнянь руху для мілководних басейнів. Шляхом порівняння результатів числових експериментів і даних спостережень визначено коефіцієнт поверхневого тертя для Азовського моря. Проведено аналіз чутливості результатів моделювання у разі застосування в розрахунках різних представлень коефіцієнта поверхневого тертя через швидкість вітру. Прийнятну точність математичного прогнозу екстремальних характеристик вітрових збуджень рівня моря підтверджено шляхом порівняння результатів моделювання з даними спостережень на гідрометеорологічних станціях Генічеськ і Маріуполь.

Розроблено новий метод реконструкції полів швидкостей течій у деякій прибережній області океану за експериментальними даними, одержаними на нерегулярній сітці, які можуть мати значні просторові пропуски і містять помилки, статистика яких у загальному випадку невідома. Метод базується на представленні, згідно з теоремою Гельмгольца, двовимірного векторного поля швидкостей течій через два скалярні потенціали - функцію току та потенціал швидкості. Поля функції току та потенціалу швидкості, що необхідно визначити, подано у вигляді розкладань за базисними функціями, кефіцієнти яких оцінюються за даними вимірювань швидкостей течій. Запропоновано інформаційний критерій, що дозволяє здійснювати вибір оптимального рішення з ансамблю всіх можливих рішень, що узгоджуються з експериментальними даними. Розроблений метод верифіковано за допомогою числових тестових розрахунків. Наведено приклади практичного затосування нового методу й алгоритмів для обробки даних спостережень за течіями, одержаних з використанням різних вимірювальних засобів у певних прибережних регіонах Світового океану.

В рамках нелинейной теории длинных волн с учетом горизонтальной турбулентной вязкости и силы Кориолиса исследовано развитие течений и вихрей в бассейне переменной глубины с двумя проливами. Задача решена численно. Проанализированы результаты моделирования течений однородной жидкости с учетом положения проливов и рельефа дна. В бассейне постоянной глубины с симметричными проливами формируются только струйные течения. При несимметричных проливах периодически образуются вихревые структуры.

Автономные дрейфующие буи с каналом спутниковой связи стали одним из важнейших компонентов глобальной системы оперативных наблюдений океана и приводной атмосферы. Однако на региональном уровне не менее важной задачей является изучение циркуляции поверхностных вод в прибрежной зоне и морских проливах, где невозможно применение имеющихся дрифтеров в силу их габаритов и большой дискретности при проведении измерений. Приведены результаты разработки и испытания новой дрифтерной системы для измерения течений на основе буев, способных работать на глубинах до 1 м. Для увеличения пространственно-временного разрешения измерений буи оснащены приемниками глобальной системы позиционирования GPS и модемами передачи данных через сеть сотовой связи стандарта GSM. Дрифтерная система обеспечивает определение координат буев с разрешением 3 мин во времени и 14 м в пространстве. Описаны технические особенности разработки дрифтерной измерительно-информационной системы, а также представлены первые результаты применения буев, получивших название "минидрифтеры", при пилотном мониторинге течений в Керченском проливе.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221.34

Рубрики:

Морські течії

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ