Григорьев В.А. «Флуктуации интенсивности звука, вызванные движением солитонов внутренних волн в эксперименте ASIAEX» Акустический журнал, 70, № 6, с. 844-864 (2024)

Рассматривается один из эпизодов эксперимента ASIAEX 2001 (Южно-Китайское море), в котором вдоль двух стационарных акустических трасс длиной 32 и 19 км двигался крупный солитон внутренних волн, и наблюдались связанные с этим флуктуации интенсивности низкочастотного звука (224 и 300 Гц). В ходе исследования было обнаружено явление постоянства доминирующей частоты флуктуаций с течением времени. Например, при шестичасовом движении солитона вдоль длинной трассы, где глубина моря изменялась в три раза (с 350 до 120 м), а скорость солитона – в два раза (с 2 до 1 м/с), доминирующая частота флуктуаций оставалась приблизительно постоянной и равной 1.5 ц/ч с точностью 10%. В работе анализируются причины данного явления. Для этого солитон рассматривается в рамках двухслойной модели водной среды, а распространение звука – в рамках модовой и лучевой теорий. Согласно лучевой теории, доминирующая частота флуктуаций определяется отношением скорости солитона к циклу луча, ответственному за доминирующие флуктуации. В модовой теории получено аналогичное выражение, где роль цикла луча играет комбинация пространственных периодов биения нескольких пар мод. Показано, что при изменении глубины моря скорость солитона и цикл луча изменяются практически пропорционально, в результате чего доминирующая частота флуктуаций остается постоянной. Описанное явление может иметь универсальный характер и не ограничиваться акваторией ASIAEX. Постоянство доминирующей частоты позволяет, в частности, определить переменную скорость солитона как функцию времени или расстояния, что успешно продемонстрировано в работе и может быть использовано для акустического мониторинга солитонов.

Жмур В.В., Белоненко Т.В., Новоселова Е.В., Суетин Б.П. «Трансформация мезомасштабных океанических вихрей в филаменты: анализ данных альтиметрии» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 17, № 4, с. 8-31 (2024)

Спутниковые данные дистанционного зондирования предоставляют обширный массив оптических, инфракрасных (ИК) и радиолокационных изображений поверхности океана, на которых видны многочисленные вытянутые вихревые структуры – филаменты. Их высокая контрастность на изображениях обусловлена наличием поверхностно-активных пленок и/или скоплений водорослей. Из-за вытянутой формы филаменты трудно отличить от вихрей с помощью автоматизированных методов идентификации. Однако и филаменты, и вихри характеризуются высокой относительной завихренностью и кинетической энергией. Трансформация вихрей в филаменты обусловлена взаимодействием с неоднородными фоновыми течениями. В данном исследовании применяется теоретическая модель растяжения мезомасштабных океанических вихрей к реальным данным альтиметрии. Цель исследования – оценить долю мезомасштабных вихрей, претерпевающих растяжение и трансформирующихся в филаменты, что приводит к перераспределению энергии с мезомасштаба на субмезомасштаб. Оценивается глобальное пространственное распределение областей с неограниченным и ограниченным растяжением мезомасштабных вихрей и интерпретируются полученные результаты. Уменьшение энергии вихрей за счет растяжения, вызванного фоновым потоком, рассматривается как потенциальный механизм передачи энергии от вихря к потоку, что может проявляться в виде эффекта отрицательной вязкости.