Дулов В.А., Косник М.В. «Эффекты трехволновых взаимодействий в гравитационно-капиллярном интервале ветровых волн» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 45, № 3, с. 408-419 (2009)

Рассмотрено формирование спектра коротких ветровых волн гравитационно-капиллярного и капиллярного диапазонов под влиянием трехволновых взаимодействий. Для определения спектра кинетическое уравнение для волновых пакетов интегрируется по времени до установления решения. Трехволновые взаимодействия описаны интегралом столкновений без введения каких-либо дополнительных упрощающих задачу предположений. Процедура расчета воспроизводит теоретические спектры Захарова–Филоненко, соответствующие случаям “равнораспределения” энергии и “инерционного интервала”. Показано, что основная роль трехволновых взаимодействий состоит в переносе энергии из диапазона коротких гравитационных волн к волнам с меньшими длинами. Перенос осуществляется как локально в Фурье-пространстве, так и в результате взаимодействия коротких и длинных волн. Характерные его особенности – формирование “впадины” на спектре кривизны в области минимума фазовой скорости волн и образование “вторичного пика” в капиллярной области. Впадина заполняется и исчезает с ростом скорости ветра. Учет взаимодействия коротких и длинных волн повышает уровень спектра в капиллярной области в несколько раз, при этом в капиллярной области устанавливается баланс между притоком энергии от длинных волн и вязкой диссипацией. Сток энергии благодаря трехволновым взаимодействиям, вязкая диссипация и ветровая накачка не могут обеспечить устойчивость спектра коротких гравитационных волн.

Мельникова О.Н., Показеев К.В. «Усиление нелинейных ветровых волн на чистой воде и при наличии масляной пленки» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 45, № 3, с. 420-425 (2009)

Экспериментально исследуется усиление плоских волн малой крутизны на начальной стадии генерации безотрывным потоком в лабораторной установке. Обнаружено изменение формы волны вихрями, образующимися в вязком слое безотрывного потока воздуха на подветренном склоне: поверхность воды поднимается под действием вихрей, образуя склон сложной формы. Расчетные и экспериментальные данные для нелинейных волн малой крутизны на чистой воде хорошо соответствуют друг другу. Показано, что при наличии масляной пленки область отрыва вихрей захватывает и впадину из-за стекания масла и утолщения пленки при переходе со склона во впадину. Подъем поверхности воды вихрями во впадине ограничивает рост амплитуды и крутизны волны.