ЗАВИСИМОСТЬ ДИНАМИКИ СУБМЕЗОМАСШТАБНОГО КОМПАКТНОГО ВИХРЯ ОТ ЕГО ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ

Pavel Lukianov

Abstract


Представлены результаты исследования динамики компактного вихря от его внутренней горизонтальной структуры. Выявлен тип вихрей, обладающий такой горизонтальной структурой, при которой диффузионный рост компенсируется конвекцией (стоком), обуславливающим квазистационарное состояние течения. Горизонтальная структура вихря состоит из трех областей. Первая, довольно тонкая (приблизительно 10% от толщины), находится у оси вихря. Затем следует широкая (приблизительно 80% от толщины вихря) область с отсутствием завихренности (течение наподобие точечного вихря). Третья, внешняя область вихря, также тонкая (приблизительно 10% от толщины), но имеет завихренность противоположного знака той, что в первой области.  Величины указанных завихренностей таковы, что в целом вихрь компенсирован  (суммарная завихренность равна нулю).  Приведено сравнение с известными теоретическими и экспериментальными данными по этой теме.


Keywords


компактный вихрь; внутренняя структура; диффузионно-конвективный баланс.

References


1. Берестов А.Л. Уединенные волны Россби // Изв. АН СССР. ФАО. 1979. Т. 15 №6. С. 648-654.

2. Кизнер З.И. К интерпретации солитонных решений уравнения квазигеострофического вихря для бароклинного океана // Изв. АН СССР. ФАО. 1985. Т. 21. № 3. С. 330-332. 

3. Кизнер З.И. Солитоны Россби с осесимметричными бароклинными модами//Океанология  – 1976. – v. 16, № 6. – С.961 –967.

4. Ларичев В.Д., Резник Г.М. О двумерных уединенных волнах Россби. // Докл. АН СССР. 1976. Т. 231. №5, С. – 1077-1079.

 

5. Stern M .E. Minimal properties of planetary eddies//J. Marine Res.  – 1975. – v. 33, № 1. – P . 1-13.

6. Hogg N.G., Stommel H.M.}The heton, an elementary interaction between discrete baroclinic geophysic vortices? and  its implimentation concerning eddy heat flow

7. Flierl G.R., Stern M.E. and Whitehead J.A.The physical significance of modons: laboratory experiments and general integral constraints // Dynam.Atmos. Oceans  – 1983. – v. 7 - P. 233-263.

8. Лукьянов П.В. Модели компактных компенсированных вихрей и их применение в задачах механики жидкости и газа // Прикладна гідромеханіка. 2011. №2. С. 37–43.

9. Baumert H.Z., Simpson J.H. and Sundermann J. Marine Turbulence: Theories, Observations and Models // Cambridge University Press,  – 2011.  – 630 p.

10. Лукьянов П.В. Взаимодействие двух вихрей в стратифицированном водоеме в условиях стационарного ветрового воздействия // Техническая механика. 2012, №3. С. 50-63. 

11. Лукьянов П.В. Динамика компактного вихря в зоне прибрежного шельфа // Морской гидрофизический журнал. 2013, №1. С.21–33. 

12. Белолипецкий В.М., Белолипецкий П.В. Численное моделирование ветровых течений в стратифицированных водоѐмах. // Вычислительные технологии. 2006. № 5. C. 21–31.

13. Марчук Г.И. и др. Математические модели циркуляции в океане. М.: Наука, 1980. 391с.

14. Динамика океана / Под ред. Ю.П. Доронина. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 304 с. 

15. Лукьянов П.В. Диффузия изолированного квазидвумерного вихря в слое устойчиво стратифицированной жидкости // Прикладна гідромеханіка. 2006. №3. С. 63 –77.

16. Соболев С.А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1966. 430с.

17. Adragna A., Salusti E. Observation of small scale shelf –trapped dipolar vortices near eastern Sicilian coast // J. Phys. Oceanogr. 1990. № 7. P. 1105-1112.

18. Арсеньев С.А., Губарь А.Ю., Николаевский В.Н. Самоорганизация торнадо и ураганов в атмосферных течениях с мезомасштабными вихрями // ДАН. 2004. №4. С. 541-546. 

19. Рудяк В.Я., Савченко С.О. Моделирование закрученной затопленной струи, индуцируемой вихрестоком // Сибирский журнал индустриальной математики. 2002, №4. С.139-149

20. Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. М.: Мир, 1973. 693 с.

21. Козлов В.Ф., Макаров В.Г. Моделирование неустойчивости осесимметричных вихревых шнуров с помощью метода контурной динамики // Механика жидкости и газа . 1985. №1. С. 33-39.

22. Козлов В.Ф., Макаров В.Г., Соколовский М.А. Численная модель бароклинной неустойчивости осесимметричных вихрей в двухслойном океане // Известия АН СССР, Физика атмосферы и океана.1986. №8. С. 868-874.

23. Rizer S.C., Owens W.B., Rossby H.T., Ebbesmeyer C.C. The Structure Dynamics and Origin of Small-Scale Lens of water in the Western North Atlantic Thermocline. // J.Phys. Oceanogr. 1986. № 3. P. 572–590.   


Full Text: PDF (Русский)

Refbacks

  • There are currently no refbacks.
Archive
2014 18 38
2015 18 38
2016 1-2  

User

Journal Content

Browse

Language