Голицын Г.С. «Волны и диффузия на поверхности моря» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 43, № 1, с. 93-97 (2007)

Частотный спектр возвышений поверхности моря хорошо известен при волнении. На этой основе можно оценить частотный спектр вертикальных скоростей в поверхностных волнах. Из-за несжимаемости жидкости такую же частотную зависимость должен иметь и спектр горизонтальных скоростей. Использование дисперсионного уравнения для волн на поверхности тяжелой жидкости позволяет перейти к пространственному спектру скоростей. Отсюда, в свою очередь, можно оценить пространственную структурную функцию поля скорости. Для коротких волн и больших глубин структурная функция растет как r^1/2, где r – расстояние между точками наблюдений. Для длинных волн и малых глубин h этот рост пропорционален r. Коэффициент турбулентного перемешиванияK(r) пятен загрязнения размером r на поверхности моря теперь оценивается как произведение размера пятна на среднеквадратичную разность скоростей. В итоге, в зависимости от r и h показатель степени в зависимости K(r) от rⁿ может находиться в интервале от 1.25 до 1.5. Это объясняет наблюдавшийся многими экспериментаторами разброс в значениях показателя n.

Ермакова О.С., Ермаков С.А., Троицкая Ю.И. «Лабораторное исследование динамики слоя турбулентности, возбуждаемой стоячими поверхностными волнами» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 43, № 1, с. 98-108 (2007)

Выполнено экспериментальное исследование эволюции турбулентного слоя, возбуждаемого стоячими поверхностными параметрическими волнами. Получены зависимости глубины турбулизованной области от времени, при этом установлено, что закон заглубления описывается нелинейной зависимостью в отличие от ранее полученных теоретических результатов. В работе дано описание динамики заглубления турбулентного слоя на основе полуэмпирической теории с учетом предположения о постоянстве внешнего масштаба турбулентности, получено удовлетворительное согласие с экспериментальными данными. В рамках предложенной модели найдена связь величин, характеризующих турбулентность и поверхностные волны. Экспериментально получена зависимость крутизны поверхностных волн от ускорения дна. Полученные данные могут быть использованы для оценки генерации турбулентности при подводном землетрясении.

Кистович А.В., Чашечкин Ю.Д. «Динамика гравитационно-капиллярных волн на поверхности неоднородно нагретой жидкости» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 43, № 1, с. 109-116 (2007)

Методом медленно меняющихся амплитуд рассчитано отражение поверхностных капиллярно-гравитационных волн от областей регулярной поверхностной конвекции в приближении идеальной и однородной вязкой жидкости. Используется модель квазистационарного распределения температуры. Выделенные условия слабого (нерезонансного), когда волна практически полностью проходит через конвективную зону, и сильного резонансного взаимодействия. Когда взаимодействие является сильным, перед областью конвекции формируются стоячие волны, меняется спектральный состав у волнового пакета. Вязкость и сопутствующие пограничные слои приводят к расширению запрещенных зон. Их ширина увеличивается с ростом номера резонансной гармоники.