Чашечкин Ю.Д. «Перенос вещества окрашенной капли в слое жидкости с бегущими плоскими гравитационно-капиллярными волнами» Известия РАН. Физика, 58, № 2, с. 218-229 (2022)

Методами видеорегистрации прослежена эволюция картины распределения вещества капли чернил, свободно падающей на взволнованную поверхность жидкости. Система плоских поверхностных волн с частотой 5.0<f<50 Гц (длина волны 0.7<λ<6.6 см) создавалась вертикально осциллирующей заостренной полосой. Капли ализариновых чернил диаметром D=0.5 см свободно падали из дозатора и достигали контактной скорости U=370 см/с (режим формирования всплеска). В фазе первичного контакта окрашенная капля растекается во взволнованной жидкости так же, как в спокойной среде с образованием каверны, дно которой покрывает система окрашенных волокон, венца и всплеска. Растущий венец окружает группа тонких радиальных струек с вихревыми оголовками и отдельные пятна – следы возвратившихся ранее выброшенных капелек. Сохраняющаяся на поверхности окрашенная жидкость образует пятно неправильной формы, от которого отделяются погружающееся вихревое кольцо и приповерхностный вихревой диполь. Во всех компонентах течения краска длительное время сохраняется в форме тонких волокон вплоть до заключительной фазы размывания остаточными течениями и процессами молекулярной диффузии. Прослежены перемещения и общая структура разделившихся окрашенных областей. Ключевые слова: гравитационно-капиллярные волны, капля, окраска, слияние, перенос вещества, волокна

Булатов В.В., Владимиров И.Ю. «Амплитудно-фазовая структура полей внутренних гравитационных волн в океане со сдвиговыми течениями» Известия РАН. Физика, 58, № 2, с. 233-235 (2022)

Решена задача о генерации гармонических внутренних гравитационных волн в океане с реальными и модельными распределениями по глубине частоты плавучести и фонового сдвигового течения. Для реальных и модельных распределений частоты плавучести и фоновых сдвиговых течений приведены результаты численных расчетов амплитудно-фазовых характеристик волновых полей. Численно изучена трансформация амплитудно-фазовых картин полей внутренних гравитационных волн в зависимости от параметров генерации. Показано, что относительно коротко волновые пакеты могут концентрироваться на глубинах, соответствующих экстремумам функции, зависящей от компонент волнового вектора и вектора сдвиговых течений. Также показано, что пространственная изменчивость направления распространения волновых пакетов может приводить к достаточно заметной вертикальной амплитудной перестройке собственных функций. Показано, что использование модельных представлений для основных гидрологических характеристик (частоты плавучести и фоновых сдвиговых течений) позволяют упростить основную спектральную задачу. Показано, что модельные представления гидрологических характеристик дают возможность качественно верно описать основные особенности дисперсионных поверхностей и фазовых структур волновых полей. Для описания амплитудных зависимостей волновых полей необходимо использовать результаты численного решения основной спектральной задачи. Поэтому для исследования волновой динамики реального океана необходимо сочетание, как точных численных методов исследования волновых полей, так и различных асимптотических подходов, позволяющих исследовать основные качественные особенности возбуждаемых волн. Ключевые слова: стратифицированная среда, внутренние гравитационные волны, частота плавучести, сдвиговые течения, спектральная задача, амплитудно-фазовая структура