Григорьева Н.С., Куприянов М.С., Михайлова Д.А., Островский Д.Б. «Рассеяние звуковых волн на сферическом рассеивателе, находящемся вблизи ледовой поверхности» Акустический журнал, 62, № 1, с. 10-23 (2016)

Моделируется эхосигнал, отраженный от сферического рассеивателя, находящегося вблизи ледовой поверхности. Однородная водная среда, в которой находится рассеиватель, предполагается полубесконечной. Для коэффициентов рассеяния сферы с помощью метода перевала получены асимптотические формулы, которые могут быть использованы при достаточно больших расстояниях между источником, излучающим сферическую волну, и рассеивателем. Для возникающих интегралов по разрезу с помощью метода скорейшего спуска также получены асимптотические выражения. Численные результаты получены для акустически жесткой сферы и ледовой сферы. Плотность ледовой сферы и скорость продольных волн в ней совпадают с аналогичными параметрами ледового покрова. В широком диапазоне частот 8–12 кГц сравниваются эхосигналы, вычисленные для двух моделей среды: водного полупространства, граничащего с ледовым полупространством, и покрытого льдом однородного волновода с жидким дном в предположении, что излучатель, помещенный в водный слой, является направленным. Показано, что в большом интервале расстояний между источником и рассеивающей сферой модель полупространства достаточно точно описывает эхосигнал, в то же время давая существенную экономию во времени вычисления (примерно в 10 раз для рассматриваемого в статье волновода глубиной 200 м с песчаным дном).

Коновалов Р.С. «Распространение волны Лява вдоль поверхности пакового льда» Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ", № 10, с. 74-77 (2015)

Представлены результаты теоретического исследования параметров волн Лява, распространяющихся вдоль поверхности ледового покрова. Показана возможность оценки толщины льда со слабо неоднородным поверхностным слоем. Получены соотношения, описывающие глубину локализации и скорость подобных волн в зависимости от параметров слоя льда.

Куркин А.А., Сёмин С.В., Степанянц Ю.А. «Трансформация поверхностных и внутренних волн над донным уступом. Обзор» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 8, № 3, с. 3-19 (2015)

Представлен краткий обзор работ по трансформации поверхностных и внутренних гравитационных волн над донным уступом. Обсуждается обобщение известных формул Лэмба для расчета коэффициентов трансформации, полученных в длинноволновом приближении, на случай волн произвольной длины в жидкости конечной глубины. Дано описание строго подхода к расчету коэффициентов трансформации в линейном приближении как для поверхностных, так и для внутренних волн в двухслойной жидкости и отмечены трудности, связанные с использованием этого подхода. Рассмотрены различные приближенные подходы и их соответствие строгой теории, а также экспериментальным и численным данным. В рамках строгого подхода приведены расчеты не только коэффициентов трансформации бегущих волн, но также и коэффициентов возбуждения прижатых к уступу волн. Найдено, что длина несущей волны узкополосного пакета после прохождения над уступом изменяется пропорционально фазовой скорости, а длина огибающей изменяется пропорционально групповой скорости. Представлено сравнение теоретических результатов с численными данными и лабораторными экспериментами.

Grimshaw R. «Effect of a background shear current on models for nonlinear long internal waves» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 8, № 3, с. 20-23 (2015)

Уравнение Кортевега–де Вриза является стандартной моделью для описания динамики длинных нелинейных внутренних волн в океане. Когда принимаются во внимание слабые воздействия вращения Земли и поперечных возмущений, то уравнение изменяется к форме так называемого модифицированного уравнения Кадомцева–Петвиашвили с вращением. В этой короткой статье дана ревизия асимптотической процедуры вывода этого уравнения с учетом фонового сдвигового течения так же, как и фоновой стратификации.

Иващенко Е.Н., Грязнова И.Ю. «Сравнение эффектов, возникающих при неравномерности пространственного расположения рассеивателей и распределения их по размерам» Труды XIX научной конференции по радиофизике, посвященной 70-летию радиофизического факультета (Нижний Новгород, 11–15 мая 2015 г.), с. 234-236 (2015)

Работа посвящена изучению влияния статистики распределения по размерам случайных дискретных донных неоднородностей и корреляции в их взаимном расположении на плоском слабо отражающем дне на среднюю интенсивность обратного рассеяния акустических сигналов.

Марчук А.Г. «Вычисление высоты цунами, распространяющейся над наклонным дном, в лучевом приближении» Сибирский журнал вычислительной математики, 18, № 4, с. 377–388 (2015)

Рассматривается кинематика волновых лучей и фронтов цунами над неровным дном. Выводятся формулы, определяющие высоту цунами вдоль волновой трубки. Получено точное решение для траектории волнового луча над наклонным рельефом дна, которое даёт возможность в лучевом приближении аналитически решить задачу нахождения высоты цунами от источника круглой формы в области с наклонным дном. Проведено сравнение полученного распределения максимумов высоты волны с результатами численного расчёта распространения цунами по модели мелкой воды. DOI: 15372/SJNM20150404

Петров Д.И., Стогний П.В., Хохлов Н.И. «Численное моделирование влияния ледовых образований на сейсмические отклики сеточно-характеристическим методом» Труды Московского физико-технического института ( государственного университета) (МФТИ), 7, № 4, с. 38-48 (2015)

Вопрос освоения Арктики в Российской Федерации крайне актуален, так как там располагаются восемь месторождений углеводородов, запасы в которых оцениваются приблизительно в 2.7 трлн м³ . Значительным препятствием на пути нефтедобычи в Северных морях является наличие различных ледовых образований, в частности, торосов, айсбергов. Одним из основных этапов планирования геологоразведочных работ считается математическое моделирование, что позволяет существенно снизить стоимость проведения сейсморазведки. В работе были проведены численные эксперименты по решению задач сейсморазведки в условиях Арктического шельфа.

Кошель К.В., Степанов Д.В. «Хаотическая адвекция в двухслойном потоке над изолированной возвышенностью рельефа дна: роль частоты нестационарного возмущения» Нелинейная динамика, 2, № 2, с. 147-164 (2006)

Рассматривается модель точечного топографического вихря в двухслойном квазигеострофическом потоке. Степень хаотизации фазового пространства в такой системе зависит от частоты нестационарного возмущения. С помощью численного моделирования показано, что зависимость степени хаотизации от частоты имеет ряд ярко выраженных экстремумов. Анализ частот оборота жидких частиц и частот соответствующих нелинейных резонансов позволил связать экстремумы указанной зависимости с исчезновением нелинейных резонансов из системы. Механизм исчезновения нелинейных резонансов с ростом частоты возмущения исследован с помощью сечений Пуанкаре.

Сергеев В.И., Сергеева Е.А., Фёдорова З.Н., Володин И.А. «О разрушении ударных волн (цунами)» Инженерная физика, № 7, с. 53-62 (2015)

Показана возможность разрушения ударных волн (в т.ч. цунами, в т.ч. описываемых солитонными выражениями) за счет их модуляции регулярным, периодическим воздействием (даже гармоническим колебанием) или комплексом таких воздействий. В результате перемножения различных солитонов с гармоническим колебанием, как показано, исходный волновой пакет разваливается на группу обыкновенных волн, что уменьшает разрушающее воздействие.

Доброхотов С.Ю., Волков Б.И., Секерж-Зенькович С.Я., Тироцци Б. «Асимптотическое описание волн цунами в рамках поршневой модели: общие конструкции и явно решаемые примеры» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 2, № 2, с. 15-29 (2009)

Предложено асимптотически-численное описание волн цунами в бассейне переменной глубины в окрестности волнового фронта, который может иметь каустики. Использована поршневая модель и длинноволновое приближение. Предполагается, что размер области начального возмущения небольшой по сравнению с характерной длиной интервала изменения глубины дна и расстоянием от точки наблюдения. Описание основано на обобщении асимптотического подхода, известного как канонический оператор Маслова. Для возмущений специального вида представлены простые явные формулы, которые трансформированы в компьютерную программу для быстрого расчета волнового профиля. С их помощью графически проиллюстрированы некоторые особенности распространения волн цунами в бассейне переменной глубины.

Федотова З.И., Чубаров Л.Б., Хакимзянов Г.С. «Нелинейно-дисперсионные модели волновой гидродинамики в задачах о генерации волн цунами оползнем» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 2, № 2, с. 59-66 (2009)

Рассмотрены вопросы математического моделирования генерации волн цунами подвижным оползнем. Отмечено, что нелинейно-дисперсионные модели предпочтительнее классических моделей мелкой воды, так как они описывают более сложное поведение волн благодаря способности воспроизводить дисперсию и отражать неоднородность процесса в вертикальном направлении. Для учета движения оползня уравнения, определяющие модель, должны учитывать нестационарность донной поверхности. Основным результатом работы является анализ условий получения нелинейно-дисперсионных моделей волновой гидродинамики для случая подвижного дна акватории, а также алгоритм единообразного вывода моделей Грина–Нагди, Алешкова и Железняка–Пелиновского для этого случая. Обсуждены также и некоторые вопросы численной реализации нелинейно-дисперсионных уравнений.

Епифанов В.П., Глазовский А.Ф. «Акустические методы в механике движения ледников» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-2, с. 427-429 (2011)

Изучаются волновые явления, которые происходят в процессе деформирования природного льда и отражаются в его акустических характеристиках. Выполнен комплекс исследований, необходимых для расшифровки сигналов акустической эмиссии в активных участках ледникового покрова. В основу положены данные измерений реологических и акустических характеристик (количество, амплитуда и спектральный состав сигналов акустической эмиссии, а также скорость и поглощение ультразвука) в ультразвуковом диапазоне частот при сжатии, осесимметричном сдвиге и растяжении (в условиях стеснения) и ударе. Рассмотрены возможные источники излучения упругих волн в леднике (трение, нарушение сплошности и т.д.) и их отличительные спектральные характеристики.

Погорелова А.В., Козин В.М. «Движение тела под ледяным покровом» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 1043-1045 (2011)

Теоретически исследуется прямолинейное нестационарное движение погруженного в жидкость тонкого осесимметричного тела под плавающей на поверхности жидкости упругой пластиной. Полученные с использованием интегральных и асимптотических методов формулы для прогиба пластины численно анализируются в зависимости от скорости, глубины погружения и линейных размеров движущегося тела, глубины водоема и толщины пластины. Проводятся экспериментальные модельные исследования движения субмарины в масштабе 1/500 под полимерной пластиной толщиной 0.002 м в бассейне размерами 2.15×1.2×1.5 м. Получено хорошее согласование теоретических и экспериментальных результатов по значениям максимальных прогибов пластины для разных значений глубины погружения, глубины водоема и скоростей движения тела.

Попов В.В., Левин Ю.К., Семянистый А.В. «Экспериментальный гидролоток ИПРИМ РАН для изучения физики генерации и распространения цунамиподобных волн» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 1053-1055 (2011)

Представлены экспериментальные данные и обзор экспериментальных методик, используемых при генерации цунамиподобных волн, а также для прецизионного измерения их амплитуд, показано влияние воздушно-пузырьковых завес на обрушение волны при выходе ее на мелководье. Достигнутая на сегодняшний день точность измерения уровня жидкости составляет ±10 мкм. Обнаружен эффект перераспределения спектральной плотности мощности волны – рассеяние и перекачка энергии волны в низкочастотную область спектра.

Стурова И.В. «Движение погруженного тела в жидкости под ледяным покровом» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 1143-1144 (2011)

Решена задача о равномерном горизонтальном движении сферы в слое жидкости, верхняя граница которого является ледяным покровом. Использован метод мультипольных разложений в рамках линейной потенциальной теории волн. Определены гидродинамические нагрузки, действующие на тело, а также распределения прогибов и напряжений в ледяном покрове.

Заславский Ю.М., Кержаков Б.В., Кулинич В.В. «О влиянии ледового покрова на зондирование морского дна на шельфе» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 5-3, с. 38-42 (2011)

Методом численного моделирования проведены исследования возможности оценки некоторых акустических параметров упругого слоистого дна в гидроакустическом канале с ледовым покрытием на основе анализа пространственно временной структуры акустического поля, создаваемого акустическими источниками, установленными как в жидкости, так и в толще льда. Исследования выполнены в низкочастотном диапазоне в импульсном режиме с использованием вертикальных и горизонтальных годографов. Показана возможность оценки акустических параметров донной среды, при размещении излучающей и приемной систем непосредственно на ледовом покрытии. Отмеченные характерные особенности могут иметь практическое применение при проведении гляциологических и геофизических исследований на акваториях в арктических районах.

Диденкулов И.Н., Муякшин С.И., Стромков А.А., Фикс Г.Е. «Определение эмиссии метана из донных осадков мелководных водоемов с помощью эхолокатора» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 5-3, с. 43-49 (2011)

Описаны первые результаты эхолокационной регистрации выходов газовых (метановых) пузырьков из осадков в южной части акватории Горьковского моря. Пузырьки возникают случайным образом в пространстве и времени. Поток газа, переносимый пузырьками, составляет 1.2·10^–6 моль·м^–2·с^–1 и почти полностью достигает атмосферы. Рассмотрены особенности эхолокационного метода для оценки потока метана со дна мелководных водоемов.

Чумаченко Е.Н., Данхэм Д., Назиров Р.Р., Кулагин В.П., Логашина И.В., Ерохина О.С. «Компьютерное моделирование проникновения криобота под ледяной покров еВРОПЫ» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 6-1, с. 205-213 (2011)

Рассматриваются вероятные трудности, возникающие при создании криоботов. Обсуждаются проблемы прохождения больших толщин ледяного слоя и эффективности применения оборудования типа криоботов для изучения ледяной поверхности Европы. Сделан обзор исследований по созданию криобота как для земного применения, так и для исследования планетарных льдов. Приводится обзор альтернативных технологий исследования подледного пространства.

Бородин А.Е., Долгих А.Г., Долгих Г.И., Фищенко В.К. «Регистрация сейсмоакустических сигналов надводного судна двухкоординатным лазерным деформографом» Акустический журнал, 62, № 1, с. 59-69 (2016)

Анализируются экспериментальные данные, полученные при регистрации двухкоординатным лазерным деформографом сейсмоакустических сигналов, создаваемых движущимся по шельфу и глубокому морю надводным судном. На основании анализа полученных данных обосновывается перспективность применения береговых лазерных деформографов для пеленгования судов и создания на их основе систем мониторинга акваторий больших площадей.