Полников В.Г. «Модель вертикального перемешивания, вызванного ветровыми волнами» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 22-32 (2020)

Получены формулы для коэффициента вертикального перемешивания, вызванного ветровыми волнами. Для этого в уравнениях Навье–Стокса скорость течения разлагается на четыре составляющих: средний поток, волновое орбитальное движение, турбулентные флуктуации течения, индуцированные волнами, и фоновые турбулентные флуктуации. Такое разложение позволяет в уравнениях Рейнольдса выделить волновое напряжение Re_w как дополнение к фоновому напряжению Re_w. Для замыкания Re_w используется приближение Прандтля для фоновых турбулентных флуктуаций, приводящее к неявному выражению для индуцированной волнами функции вертикального перемешивания B_v. Конечное выражение для B_v определяется с привлечением результатов автора для турбулентной вязкости в зоне волнения, найденного ранее в рамках трехслойной концепции для интерфейса воздух-вода. Явное выражение для функции B_v(a,u*,z) является линейным по амплитуде волны a(z) на глубине z и скорости трения u* в воздухе. Поскольку амплитуда волны экспоненциально убывает с глубиной, найденный результат для B_v(a) означает возможность усиления воздействия волн на вертикальное перемешивание по сравнению с известной кубической зависимостью B_v(a).