Диссертация

АННОТАЦИЯ

В диссертационной работе рассматриваются процессы переноса, обусловленные слабонелинейными инерционно-гравитационными внутренними волнами в неограниченном бассейне постоянной глубины в приближении Буссинеска при наличии двумерного сдвигового течения.

Важно отметить, что уравнение для амплитуды вертикальной скорости имеет комплексные коэффициенты, обусловленные зависимостью компоненты скорости течения, поперечной к направлению распространения волны от вертикальной координаты. На основе аналитических вычислений показано, что собственная функция и частота волны комплексные. В линейном приближении находятся дисперсионное соотношение, вертикальное распределение амплитуды внутренних волн и декремент затухания волны. Во втором порядке малости по амплитуде волны находятся вертикальные волновые потоки различных термогидродинамических полей (температуры, солености, плотности и количества движения) и скорость стоксова дрейфа. На примере 15-минутных внутренних волн показано, что декремент затухания (мнимая часть частоты) на два порядка меньше частоты волны, т.е. имеет место слабое затухание волны. Также показано, что вертикальные волновые потоки для искомых гидрофизических полей отличны от нуля из-за отличного от фазового сдвига между колебаниями вертикальной компоненты скорости и самих полей. Вертикальная составляющая скорости стоксового дрейфа при этом также отлична от нуля и вносит свой вклад в вертикальный перенос. Отметим, что волновые потоки данных термогидродинамических полей могут превышать соответствующие турбулентные потоки. Указанные выше потоки приводят к необратимой деформации поля плотности – вертикальной тонкой структуре, генерируемой волной. В работе приведено сопоставление результатов численных расчётов для различных глубин.