Куркин А.А., Пелиновский Е.Н. Волны-убийцы: факты, теория и моделирование (2004)

Слепышев А.А. «Вертикальные потоки, обусловленные слабонелинейными внутренними волнами в бароклинном течении» Морской гидрофизический журнал, № 1, с. 64-78 (2015)

В приближении Буссинеска рассматриваются свободные внутренние волны при учете турбулентной вязкости в вертикально-неоднородном течении. В линейном приближении рассчитывается дисперсионное соотношение, декремент затухания волны. Во втором порядке малости по амплитуде волны находятся скорость стоксова дрейфа и вертикальные волновые потоки. Показано, что волновой поток соли по абсолютной величине сравним с турбулентным вне слоя с максимальным градиентом солености, т.е. глубже приповерхностного слоя. Учет течения приводит к тому, что волновой поток несколько уменьшается. Поперечная к направлению распространения волны горизонтальная компонента скорости стоксова дрейфа при учете течения отлична от нуля.

Носов М.А., Колесов С.В. «Возбуждение цунами в сжимаемом океане переменной глубины» Физические проблемы экологии (экологическая физика) № 10, с. 123-130 (2002). 190 с.

Носов М.А., Колесов С.В., Остроухова А.В., Алексеев А.Б. «Об упругих колебаниях водного слоя в очаге цунами» Физические проблемы экологии (экологическая физика) № 12, с. 43-54 (2004). 216 с.

Кириченко И.А., Старченко И.Б., Слуцкий Д.С., Сахаров В.Л. «Мониторинг ледовой обстановки с использованием приборов на основе нелинейной акустики» Инженерный вестник Дона, 39, № 4-2, с. 34 (2015)

Решение навигационных задач и задач освещения ледовой обстановки при подводном плавании носителя акустической системы, которые возникают при использовании автономных и дистанционных телеуправляемых подводных аппаратов, приводит к необходимости разработки и создания новых средств, позволяющих решать задачи ледовой разведки. Для своевременного освещения ледовой обстановки, наряду с аэрокосмическими методами получения информации, может быть использован метод, основанный на применении гидроакустических приборов, в частности систем на основе нелинейной акустики. Применение для мониторинга ледовой обстановки приборов на основе нелинейной акустики с использованием параметрической излучающей антенны предполагает учет таких особенностей формирования акустического поля, как наличие как низкочастотной разностной частоты, образованной в результате нелинейного взаимодействия двух близких по значению волн накачки, так и, собственно, высокочастотного излучения исходных волн накачки Разработка приборов для акустического мониторинга ледовой обстановки требует рассмотрения всех возможных реальных океанологических ситуаций, в которых они будут функционировать. В статье рассматриваются результаты разработки системы для панорамного мониторинга ледовой обстановки в параметрическом режиме работы гидроакустических средств. Проведен анализ формирования и распространения зондирующих сигналов в акустическом канале параметрического измерителя толщины льда, сформулирован принцип измерения толщины по отражению (рассеянию) акустических сигналов от локально плоскослоистой системы с размытыми границами. Проведено математическое моделирование акустической мощности канала измерителя толщины льда и «окон прозрачности» на основе расчёта критических углов падения и преломления. Делается вывод о целесообразности использования в качестве информативных сигналов сдвиговых волн.

Кабанихин С.И., Криворотько О.И. «Численный алгоритм расчета амплитуды волны цунами» Сибирский журнал вычислительной математики, 19, № 2, с. 153-165 (2016)

Предложен численный алгоритм расчета амплитуды волнового фронта волны цунами, состоящий из нескольких этапов, первым из которых является решение соответствующего уравнения эйконала. Для решения уравнения эйконала использовались подход С.К. Годунова и метод бихарактеристик. Проведено качественное сравнение двух методов на модельных данных. На втором этапе введены новые переменные, связанные с решением уравнения эйконала. На третьем этапе, используя разложение фундаментального решения в новых переменных, получено уравнение меньшей размерности, которое описывает поведение амплитуды переднего фронта волны. Приведены результаты численных расчетов.

Заграй Н.П., Михралиева А.И., Строчан Т.П. «Экологический мониторинг по динамической характеристике нелинейного взаимодействия в упругих средах» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 12, с. 44-56 (2015)

Экологический мониторинг проводится по изменению характерных параметров контролируемой среды. Предлагается ранее не рассматривающаяся динамическая характеристика нелинейного взаимодействия акустических волн – нелинейное ускорение. Оценена возникающая при этом динамика изменений расстояний разрывов при искажении простой волны с учетом квадратичной и кубической физических нелинейностей диагностируемой среды. Показаны характерные особенности ускорения и их соответствие для квадратичной и кубической нелинейностей акустических волн в среде распространения. Поведение ускорения как динамической характеристики нелинейного взаимодействия акустических волн может быть использовано для мониторинга среды распространения. Величина кубической нелинейности вносит в ускорение наблюдаемой мощной волны несимметричность его искажения. Учитывая появляющуюся несимметричность в поведении ускорения может быть построен метод оценки вклада величины кубической нелинейности. Численными методами с помощью компьютера можно оценивать подобный вклад в нелинейный процесс. Акустическое ускорение при подробном анализе приобретает конкретный физический смысл. Оно является нелинейным ускорением при единичной силе, действующей на физическую среду при нелинейном взаимодействии акустических волн. Также рассмотрены среды с модулями упругости на растяжение и сжатие среды при деформации, называемые разномодульными средами. Для разных изменяющихся параметров приведены графические зависимости ускорения для разномодульных сред. Аналогичным методом получены зависимости ускорений для этих случаев. Несимметричность также позволяет оценивать величины вкладов кубической нелинейности. Подобный метод позволяющие проводить оценку степени различия в таких средах разномодульных средах, Это является важным результатом для практики нелинейной акустической диагностики.

Колесов С.В., Носов М.А. «Трехмерная численная модель волн цунами» Ученые записки физического факультета МГУ, № 3, с. 163904 (2016)

Описана численная модель, предназначенная для воспроизведения диспергирующих гравитационных волн и гидроакустических волн, возбуждаемых сейсмическими движениями дна. Модель состоит из двух динамически связанных модулей. Глубоководный модуль основан на 3D уравнениях линейной потенциальной теории сжимаемой жидкости. Мелководный модуль использует уравнения линейной теории длинных волн. Численная модель применена для воспроизведения цунами 2007 г. на Центральных Курильских островах. Обсуждаются проявления сжимаемости воды вблизи источника цунами и проявления фазовой дисперсии волн цунами.

Диденкулов О.И., Диденкулова И.И., Пелиновский Е.Н. «Накат нелинейно деформированных морских волн на берег бухты параболического сечения» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 3, с. 84-89 (2016)

Рассмотрен накат длинных волн на берег в бухте параболического сечения с составным дном, где область постоянной глубины вдоль главной оси бухты сопряжена с участком постоянного уклона дна. Исследование проведено аналитически в рамках нелинейной теории мелкой воды в приближении, что высота начальной волны мала по сравнению с глубиной бассейна, а отражение от излома дна пренебрежимо мало. Подробно рассмотрены три типа падающих волн: синусоидальная волна и одиночные волны положительной и отрицательной полярности. Показано, что нелинейная деформация синусоидальной волны на участке постоянной глубины происходит быстрее, чем у одиночных волн положительной и отрицательной полярности. При этом укручение одиночных волн отрицательной полярности происходит несколько быстрее, чем у одиночных волн положительной полярности. Следует отметить, что у волн положительной полярности укручается передний фронт волны, а у волн отрицательной полярности – задний. При накате таких нелинейно деформированных волн на берег бухты параболического сечения различия в крутизне могут иметь решающее значение, поскольку высота наката волн на берег в бухте параболического сечения прямо пропорциональна крутизне подходящей к откосу волны, и может привести к аномальным заплескам волн на берег.

Сапрыкина Я.В., Кузнецов С.Ю. «Аномально высокие волны как результат спектральной неустойчивости поверхностных волн» Океанология, 56, № 3, с. 384-392 (2016)

DOI: 10.7868/S0030157416030187

Кушнир В.М., Душко В.Р., Крамарь В.А. Нелинейная динамика океанотехнических систем (2016). 320 с.

В книге обобщены последние результаты отечественных и зарубежных исследований, а также оригинальные работы авторов в области нелинейной динамики современных океанотехнических систем на основе моделирования и экспериментальных лабораторных исследований ледовых и ветро-волновых воздействий на установки для освоения морских энергетических ресурсов. Рассмотрена также актуальная проблема размыва опорных оснований таких установок. Обсуждаются возможности использования современных космических средств в качестве источников оперативной информации о состоянии морской среды и литодинамических процессах. Работа адресована специалистам в области конструирования и эксплуатации технических средств освоения морских ресурсов в шельфовых и глубоководных морских зонах, а также студентам и аспирантам, которые специализируются по направлениям «Морские технологии», «Океанотехника».