Пелиновский Е.Н., Родин А.А. «рансформация сильно нелинейной поверхностной волны в мелководном бассейне» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 48, № 4, с. 383-390 (2012)

Процесс трансформации нелинейной волны на мелкой воде изучается аналитически и численно в рамках теории длинных волн. Показывается, что параметр нелинейности (число Маха), определяемый по соотношению скорости частиц в волне к скорости распространения, может быть много больше единицы в глубокой впадине и скачок появляется первоначально во впадине. Демонстрируется, что амплитуда ударной волны на больших временах изменяется в соответствии с предсказаниями слабо нелинейной теории. Кроме того, на ударном фронте появляется отраженная волна, которая в свою очередь, преобразуется в ударную, если начальная амплитуда достаточно велика. Амплитуда отраженной волны пропорциональна кубу начальной амплитуды (как это и предсказывается слабо нелинейной теорией) в широком диапазоне изменения амплитуд, за исключением случая аномально большой нелинейности. В случае знакопеременного достаточно интенсивного начального возмущения основная волна преобразуется в положительный ударный импульс (гребень), а отраженная – в отрицательный (впадина).

Цыбульская Н.Д., Куличков С.Н., Чуличков А.И. «Исследование возможности классификации инфразвуковых сигналов от разных источников» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 48, № 4, с. 434-441 (2012)

Классификация инфразвуковых сигналов в атмосфере производилась на сигналах, зарегистрированных в США в Университете Фэрбенкса (University of Alaska Fairbanks) на Аляске и в Безветренной бухте в Антарктике (Windless Bight, Antarctic) с 1980 по 1983 г. Архив данных содержал пять классов сигналов от различных источников: взрывы, горные обвалы, микробаромы, вулканическая деятельность и полярные сияния. Для классификации использовались подходы теории проверки статистических гипотез. Исследовалась возможность разделения классов. Показано, что сигналы из использованного набора, характерные для взрывов и вулканической деятельности, достаточно хорошо отделяются от сигналов от горных обвалов, микробаром и полярных сияний.

Морозов Е.Г., Марченко А.В. «Короткопериодные внутренние волны в арктическом фиорде (Шпицберген)» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 48, № 4, с. 453-460 (2012)

Рассмотрены измерения температуры и солености в диапазоне частот короткопериодных внутренних волн. Измерения проводились во фиорде Ван-Майен (Шпицберген). Доминирующие периоды короткопериодных внутренних волн составляют несколько минут. Они соответствуют внутренней волне с безразмерным волновым числом 1/2. Генерация короткопериодных внутренних волн определяется внешним воздействием за счет ветра и приливов. Зимой, когда поверхность фиорда покрыта льдом, ветровое напряжение не передается внутренним колебаниям и спектральный уровень внутренних волн уменьшается.

Бернацкий А.В., Носов М.А. «Роль донного трения в моделях наката на берег необрушающихся длинных волн цунами» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 48, № 4, с. 481-486 (2012)

Анализируется роль донного трения при накате необрушающихся длинных волн на берег. Рассматривается случай нормального падения монохроматических волн. Рельеф модельной области состоит из ровного горизонтального участка дна, сопряженного с плоским откосом. Диссипация энергии оценивается как работа сил донного трения по волновому полю, полученному с использованием известного аналитического решения, которое основано на преобразованиях Кэрриера–Гринспана. Получены оценки энергопотерь для волн с периодами, типичными для волн цунами. Показано, что диссипация энергии, как правило, не сосредоточена в приурезной области. Рассмотрен вопрос о целесообразности использования частично отражающих граничных условий на побережье для учета донного трения в крупномасштабных моделях распространения цунами.

Каган Б.А., Тимофеев А.А., Рашиди Э.Х.А. «Влияние пространственной неоднородности коэффициента сопротивления на динамику приливной волны M₂ в Белом море» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 48, № 4, с. 487-500 (2012)

Для отыскания изменений динамики поверхностного M₂ прилива в Белом море, создаваемых пространственной неоднородностью коэффициента сопротивления, используется модифицированная версия трехмерной конечно-элементной гидростатической модели QUODDY-4. Она отличается от первоначальной версии введением модуля, обеспечивающего определение коэффициента сопротивления в придонном пограничном слое (ППС). Коэффициент сопротивления находится из законов сопротивления для осциллирующего вращающегося турбулентного ППС над гидродинамически шероховатой и неполностью шероховатой (гладко-шероховатой) подстилающими поверхностями, описывающими зависимость коэффициента сопротивления и других интегральных характеристик сопротивления от безразмерных параметров подобия – числа Россби морского дна Ro, потокового числа Рейнольдса Re и относительной (нормированной на приливную частоту) инерционной частоты f/σ. Показано, что учет пространственной неоднородности коэффициента сопротивления не приводит к большим изменениям приливных характеристик. Они получаются в несколько раз большими погрешностей инструментальных измерений уровня и скорости, но меньшими ошибок их расчета.

Долин Л.С., Долина И.С., Савельев В.А. «Лидарный метод определения характеристик внутренних волн» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 48, № 4, с. 501-511 (2012)

Разработана аналитическая модель лидарного изображения пикноклинных внутренних волн (ВВ). Показано, что изображение ВВ представляет собой суперпозицию двух изображений – отражательного и теневого. В первом из них отображаются возмущения профиля показателя обратного рассеяния света в поле ВВ, а во втором – возмущения оптической толщины водного слоя, в котором внутренняя волна нарушила горизонтальную однородность оптических характеристик. Предложены алгоритмы восстановления поля ВВ по этим изображениям. Показано, что теневое изображение, в отличие от отражательного, не чувствительно к тонким деталям профилей гидрооптических характеристик и может быть использовано для определения параметров ВВ на основе очень грубых данных об оптических свойствах воды. На примере Баренцева моря с привлечением реальных, одновременно измеренных профилей плотности воды и показателя ослабления света продемонстрирована возможность определения модового состава, длины и амплитуды мод ВВ по их лидарным изображениям.