Жмур В.В., Белоненко Т.В., Новоселова Е.В., Суетин Б.С. «О вытягивании мезомасштабных вихрей в филаменты и распределении их на поверхности океана» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 66, № 1, с. 104-121 (2023)

Рассматриваются различные аспекты взаимодействия вихрей с баротропным потоком. При взаимодействии вихря с течением существует три варианта поведения его ядра: вращение, нутационные колебания и неограниченное вытягивание. В первых двух случаях вихрь остаётся локализованным образованием, при этом полуоси эллипса испытывают колебания около некоторого среднего значения. В третьем случае форма вихря изменяется следующим образом: одна из горизонтальных осей неограниченно увеличивается, вторая стремится к нулю, при этом вертикальный размер вихря не изменяется, а сам вихрь при виде сверху вытягивается в нить, оставаясь при этом эллипсоидальным. В результате в океане появляются вихревые образования – нити, называемые филаментами. Они возникают из первоначально практически круглых в горизонтальной плоскости вихрей и представляют собой вытянутые в одном направлении структуры, обладающие ненулевой завихренностью. В работе впервые предложен аналитико-графический способ определения режимов поведения трёхмерных эллипсоидальных вихрей для неоднородного горизонтального течения, линейного по горизонтальным координатам. Изучены условия неминуемого вытягивания вихрей в филаменты. Установлено, что вытягивание вихрей проявляется пятнами (доменами) на 60–67% поверхности Мирового океана, характерные размеры этих пятен составляют около 200 км. Вытягивание вихрей в филаменты обеспечивает «перекачку» энергии из мезомасштабных процессов в субмезомасштабные. По данным глобального океанического реанализа GLORYS12V1 построены распределения доменов в Мировом океане. Показано, что вне зависимости от масштабов пространственного усреднения интегральная площадь областей, где мезомасштабные вихри могут вытягиваться в нити, доминирует.

Маркова Н.В., Дымова О.А. «Условия формирования глубоководных противотечений в северо-восточной части Черного моря» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 25-36 (2023)

На основе результатов численного моделирования проведено исследование факторов возникновения узких нестационарных течений, формирующихся в Черном море в нижней части постоянного пикноклина и глубже. Предпосылки генерации глубоководных противотечений в гидрофизических полях Черного моря изучены на примере его северо-восточного региона, где они обнаруживаются наиболее часто. В сентябре 2016 г. и феврале 2017 г. противотечения в районе северокавказского побережья были зафиксированы по данным наблюдений буя-профилемера ARGO ID6901833. На основе численной модели МГИ с разрешением 1.6 км и ассимиляцией данных гидрологических наблюдений температуры и солености выполнено численное моделирование гидрофизических полей Черного моря для периода 2016–2017 гг. По результатам расчета воспроизведено изменение направления глубоководных течений в указанном районе, проанализированы поля основных гидрофизических параметров и их производные характеристики. Показано влияние мезомасштабных антициклонических вихрей и градиентов плотности на структуру и изменчивость поля скорости. Установлено, что противотечения распространялись в антициклоническом направлении вдоль материкового склона на горизонтах от 50–100 до 500 м в течение нескольких суток, а их формирование происходило в условиях ослабления циклонического Основного Черноморского течения в верхнем слое моря и усиления Керченского антициклона.