Исследование динамики и внутренней структуры придонных гравитационных течений

Тип работы:
Диссертация
Предмет:
Океанология
Страниц:
288


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Предлагаемая работа посвящена изучению стратифицированных по плотности течений, существующих в виде потоков более тяжелой воды, распространяющихся по дну под слоем более легкой воды. Такого рода течения принято называть придонными гравитационными течениями или придонными плотностными потоками. В исследуемый класс течений включены также и ин-трузионные течения, порождающиеся при отрыве придонных гравитационных течений от склона дна и их последующем распространении по своему горизонту плавучести.

Принято различать два класса придонных гравитационных (интрузион-ных) течений — термохалинные и мутьевые или взвесенесущие. В первом случае отличие водной массы течения определяется разницей в температуре или солености по сравнению с выше (и ниже — для интрузий) лежащими слоями воды. Во втором случае большая плотность придонного (интрузионного) слоя определяется наличием взвешенного материала. Наиболее известные придонные течения термохалинного типа связаны с распространением Антарктической донной воды (Бурков, Кошляков, Степанов, 1978- Carmack, Foster, 1975), один из главных источников которой находится в море Уэдделла, и Средиземноморской промежуточной воды повышенной солености Атлантического океана (Бубнов, 1971- Кукса, 1978- Lacombe, 1965). Более тяжелая Средиземноморская вода проникает в Атлантику через глубинную часть Гибралтарского пролива и по выходу из него устремляется вниз по материковому склону, отрывается от дна и распространяется в дальнейшем по соответствующей изо-пикнической поверхности. Составляя менее 0. 01% вод Атлантического океана, Средиземноморская промежуточная вода повышенной солености занимает в Атлантике огромную площадь, простирающуюся на северо-востоке до Ирландии, на юго-западе — до острова Гаити и на юге — почти до 10° с.ш.

Экспериментальные исследования показали наличие устойчиво существующих придонных гравитационных течений в различных районах Мирового океана. Оказалось, что их горизонтальные скорости, регистрируемые в пределах более тяжелого придонного слоя, лежат в достаточно широком диапазоне значений: от 6−10 см/с на шельфе моря Уэдделла (Middleton, Foster, Carmack, 1982) и абиссальной равнине Гаттерас (Armi, D’Asaro, 1980) до 40−60 см/с и выше в Шаг-Роке проходе в подводном Южно-Антильском хребте (Zenk, 1981), соединяющем в придонной области море Скотия с Аргентинской котловиной, и в Гибралтарском проливе (Lacombe, 1965).

Наиболее важным свойством придонных гравитационных течений является их способность распространяться на значительные расстояния, весьма мало меняясь при этом по толщине (Кукса, 1978- Анучин, 1988- Simpson, 1987). Существующие в узкой придонной зоне придонные гравитационные течения имеют, как правило, турбулентный характер (Войтов, Соловьев, Ястребов, 1989). Действительно, они очень близки к сдвиговым течениям с двумя зонами — на своих верхней и нижней границах — больших вертикальных градиентов скорости, в которых могут порождаться пульсационные движения. Несмотря на это, степень взаимодействия придонного гравитационного течения с вышележащими слоями воды оказывается весьма низкой. Имеющаяся особенность объясняется тем, что пульсационные движения в окрестности верхней границы течения происходят в условиях сильной стратификации, которая, как известно (Монин, Яглом, 1965- Озмидов, 1968, 1997), сильно подавляет вертикальный обмен. Сильное подавление перемешивания с вышележащими слоями воды на верхней границе придонного потока и является одним из основных условий длительного самосохранения течения (Анучин, Гриценко, Белокопытов, 1985), что обеспечивает возможность значительного горизонтального распространения придонных гравитационных течений в океане.

Другой составной и не менее важной частью процесса горизонтального распространения придонных гравитационных (интрузионных) течений является механизм проникновения их головной или фронтальной части в невозмущенную жидкость. Сказанное относится к особенностям процесса, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Причем при анализе процесса в плане к числу определяющих решение задачи факторов добавляется еще и вращение Земли. Таким образом, как объект изучения придонные стратифицированные по плотности течения представляют собой сложный, физически содержательный объект, который необходимо рассматривать как нестационарное стратифицированное течение в широком диапазоне линейных масштабов с фронтальной частью и пространственно неоднородным распределением турбулентных характеристик.

Актуальность темы работы определяется важностью изучения основных свойств придонных (интрузионных) течений и, прежде всего, их способности распространяться на значительные расстояния. При этом происходит формирование плотностной неоднородности океана, причем как по вертикали, так и по горизонтали. С другой стороны, агеострофические интрузионные течения часто осуществляют трансфронтальный обмен и способствуют перемешиванию водных масс. Поэтому, крайне важно знать их роль и степень участия в формировании термохалинной структуры океана. Действительно, Антарктическая донная вода участвует, например, в формировании глубинных вод Мирового океана (Бурков, 1980), а следовательно, и в формировании тонкой структуры его вод и всех ассоциированных с этим процессов. Проникающие струи на Канарском апвеллинге (Костяной, 1991) порождают плотностные неоднородности на протяжении сотен километров, которые, в свою очередь, создают благоприятные условия для промысла рыбы в соответствующем районе. Таким образом, изучение динамики проникающих струй важно для задач промысловой океанографии.

Важность изучения динамики придонных течений определяется также их способностью к переносу взвешенного материала и активной связью с задачами седиментологии. Практическое приложение предполагаемого исследования может быть связано с проектированием подводной добычи полезных ископаемых. В Балтийском море придонные течения, возникающие при периодических затоках североморских вод, выполняют аэрацию глубинных слоев Балтики и & quot-поддерживают"- жизнеспособность моря (Nehring, Matthaus, 1991/92). Вместе с тем, на пути их распространения находятся захоронения значительного количества отравляющих веществ, и придонные течения осуществляют транспорт продуктов их распада почти на всю глубинную Балтику. Очевидна поэтому важность изучения придонных гравитационных течений для задач охраны окружающей среды.

Методы исследования. Значительная динамическая активность, плотностная неоднородность и существенная нестационарность придонных гравитационных течений в океане осложняют исследование их динамики. Сказанное в равной степени относится и к натурным наблюдениям (Бурков, Кошляков, Степанов, 1978- Foster, Middleton, 1980- Wesson, Gregg, 1994), и к аналитическим методам исследований (Жмур, Назаренко, 1994- Максименко, Зацепин, 1997), и к лабораторному эксперименту (Тернер, 1977- Зацепин, Костяной, 1992- Зацепин, Костяной, Семенов, 1996- Nof, 1979- Griffit, Linden, 1982- Simpson, Linden, 1989).

Основным методом исследования в данной работе стал численный эксперимент, уже прочно вошедший в практику научных исследований (Самарский, 1980- Марчук, 1974, 1982- Саркисян, 1966, 1991). Обращение к численным методам при изучении распространения придонного стратифицированного течения (Bowden, 1960- Као, Park, Pao, 1978- Анучин, Гриценко, 1985- Ану-чин, Гриценко, Гриценко, 1990- Гриценко, Юрова, 1995, 1997- Gritsenko, Sivkov, 1997) не случайно и обусловлено двумя основными причинами: сложностью математического описания явления, не позволяющего выполнить достаточно продвинутый и содержательный теоретический анализ, и успехами численного, а точнее — компьютерного моделирования течений вязкой несжимаемой жидкости. Действительно, за последние десятилетия сформировался метод вычислительного эксперимента — новый мощный метод теоретического исследования, основанный на использовании компьютера и играющий всё большую роль в изучении сложных физических явлений (Яненко, 1967- Мар-чук, 1974, 1982- Самарский, 1971,1980- Роуч, 1980- Пейре, Тэйлор, 1986- Бело-церковский, 1984- Хокни, Иствуд, 1987- Андерсон, Таннехилл, Плетчер, 1990- Флетчер, 1991). Суть метода заключается в том, что на основе математической модели процесса, с помощью компьютера проигрывается его поведение в тех или иных условиях, находятся оптимальные параметры и режимы. С помощью вычислительного эксперимента проводится изучение и прогнозирование сложных явлений, экспериментальное изучение которых затруднено или невозможно. В гидродинамике вычислительный эксперимент уже успел оформиться в самостоятельную дисциплину — вычислительную гидродинамику (Мезингер, Аракава, 1979- Роуч, 1980- Белоцерковский, 1984- Андерсон, Таннехилл, Плетчер, 1990- Саркисян, 1966, 1991- Флетчер, 1991), предметом которой является численное моделирование различных течений жидкости и газа. Все последующее изучение структуры стратифицированных по плотности течений будет основано на численных решениях соответствующих модельных уравнений, записанных на основе имеющихся представлений о физике исследуемых течений, а также на их сравнении с данными лабораторных экспериментов и натурных наблюдений. К сожалению, построение корректной, физически непротиворечивой численной модели также представляет значительную трудность. Вместе с тем, все большая доступность вычислительной техники и значительные перспективы в случае успеха, а также определенные достижения вычислительной гидродинамики делают этот путь исследований интересным и все более перспективным.

Цели и задачи исследования. Целью данной работы являлось изучение динамики и внутренней структуры придонных гравитационных течений, не достигших состояния геострофического равновесия, т. е. мелко- или мезо-масштабных. Именно этот класс течений особенно трудно изучать и экспериментально, и аналитически. По-видимому, численный эксперимент является оптимальным средством исследования такого рода течений. Причины их возникновения выносятся за рамки работы и только обозначаются.

Понятно, что в самой общей постановке выбранная цель исследования приводит к необходимости решения сильно нелинейной задачи трехмерной циркуляции неоднородной по плотности жидкости на вращающейся Земле. Очевидно, что в этой постановке исследовать поставленную задачу достаточно трудно. По-видимому, сегодня уже возможно создание трехмерной численной модели распространения придонного гравитационного течения, включающей в себя описание его турбулентной структуры, с одной стороны, и процесса распространения его фронтальной части, с другой. Тем более что известно достаточно много попыток построения ЗО-моделей различного масштаба (Сеидов, 1981- Кочергин, 1978- Роди, 1984- Саркисян, 1977, 1991- Залесный, 1998- Bow-den, 1960- Kraus, Bruegge, 1991- Lehmann, 1995- Jiang, Garwood, 1995, 1996 и др.). Однако в этих моделях уравнение для вертикальной составляющей скорости заменяется на условие гидростатического равновесия и поэтому в них не может быть разрешена полоидальная циркуляция во фронтальной части придонных гравитационных (интрузионных) течений. Добавим также, что при изучении глобальной (бассейновой) циркуляции, при которой движением охвачена большая часть всей водной массы, 3D модель не может быть ничем заменена. Однако, для придонных гравитационных течений, имеющих небольшие вертикальные размеры, хорошо локализованных в пространстве и плоскопараллельных по своей природе данное суждение, в зависимости от конкретных условий задачи, может быть смягчено. и

Одним из возможных подходов к исследованию процесса распространения придонных гравитационных течений в океане является декомпозиция исходной трехмерной задачи на две-три более простые, с сохранением в каждой из них части наиболее важных особенностей исходной задачи. В данной работе был выполнен именно этот вариант перехода к решению двух ключевых задач: изучению процесса распространения придонных гравитационных (интру-зионных) течений (I) в вертикальной плоскости по горизонтальному дну, его склону или для интрузии — по изопикнической поверхности (ХХ-задача) и (II)-их распространению в горизонтальной плоскости по ровному дну или соответствующему горизонту плавучести с учетом вращения Земли (ХУ-задача).

Таким образом, в данной работе исследование динамики и внутренней структуры придонных гравитационных (интрузионных) течений проводилось в рамках следующих двух задач:

1. Исследование процесса распространения придонного гравитационного или интрузионного течения с фронтальной частью в вертикальной плоскости по горизонтальному или наклонному дну без учета вращения Земли.

2. Анализ распространения фронта придонного гравитационного (интрузионного) течения в горизонтальной плоскости с учетом плотностной неоднородности водных масс и вращения Земли.

В первом случае изучается формирование вертикальной структуры средних полей придонных течений при распространении их головной части. В качестве характерного линейного масштаба выбирается & laquo-толщина»- течения или его типичный вертикальный размер. Данный выбор позволяет обеспечить разрешение циркуляции в голове или во фронтальной части течения, играющей, как известно из лабораторных экспериментов и натурных наблюдений, важную роль в динамике всего потока. При этом достаточно простая, но вполне адекватная условиям задачи модель турбулентности позволяет сосредоточить все внимание на изучении структуры движений в голове потока и распространении фронтальной части течения в невозмущенной жидкости. Небольшие вертикальные и горизонтальные линейные масштабы исследуемых течений позволяют не рассматривать в этом случае влияние вращения Земли на их вертикальную структуру. Очевидно, что при распространении придонных гравитационных (интрузионных) течений в горизонтальной плоскости вращением Земли пренебречь уже нельзя. Именно эта задача и стала содержанием второй по смыслу части работы.

Научная новизна работы заключается в выяснении основных физических механизмов распространения фронта придонных гравитационных (интрузионных) течений в океане- создании математических моделей распространения течений в вертикальной и горизонтальной плоскостях с учетом наклонного дна и вращения Земли- выделении и описании последовательности фаз отрыва придонного течения от склона дна и образования интрузионного течения- получении условий сепарации стратифицированного течения в вертикальной плоскости- построении численного аналога гидролотка Торпа. На основе численного моделирования удалось рассмотреть некоторые задачи переноса взвешенного материала в Балтийском море.

Основные результаты работы. Для изучения процесса распространения придонных гравитационных (интрузионных) течений, включая их фронтальную часть, был выполнен переход от исходной трехмерной задачи к двум более простым, плоским, одна из которых позволила выполнить исследование в вертикальной плоскости, а другая — в горизонтальной, с сохранением в каждом из случаев наиболее важных особенностей рассматриваемого класса течений. Данный переход к плоской постановке позволил ограничиться построением двух двумерных численных моделей придонных гравитационных (интрузионных) течений, соответственно, XZ- и ХУ- моделей.

В результате расчетов распространения придонных гравитационных (ин-трузионных) течений в вертикальной плоскости на XZ-мoдeли получены последовательности фаз распространения придонных течений по склону дна, их отрыва и превращения в интрузионные. Выполненный расчет давления в окрестности точки отрыва показал ключевую роль его локальных градиентов в формировании структуры течения в этой зоне. На модели был получен также эффект сепарации (расслоения) течения в вертикальной плоскости на два — ин-трузионное и новое придонное.

На основе Х2-модели удалось построить численный аналог экспериментальной установки Торпа. Выполненные на нем численные эксперименты показали его хорошую работоспособность и позволили получить все раннее визуально зафиксированные С. Торпом элементы поведения течений в лотке.

В целом, выполненные на моделях расчеты распространения придонных гравитационных (интрузионных) течений по горизонтальному дну или его склону показали вихревой характер распространения фронта течений. Анализ показал, что в головной части течений преобладает бароклинный механизм порождения завихренности по Бьеркнесу, определяемый несовпадением в этой части течений в вертикальной плоскости — изобарических и изостерических поверхностей. Результаты численных экспериментов распространения придонных гравитационных (интрузионных) течений имеют хорошее качественное, а для лабораторных масштабов — и количественное совпадение с экспериментальными данными различных авторов.

Предложенная постановка ХУ-задачи позволила в плоской модели описать процесс распространения придонных гравитационных (интрузионных) течений в плане (по дну или по соответствующему горизонту плавучести) с учетом неоднородности поля плотности воды и вращения Земли.

При помощи численных моделей удалось объяснить причины отсутствия осадочного материала на некоторых подводных грядах (на примере гряды Добрынина в Балтике), а также необходимость наличия вдоль берегового течения для превращения мелкомасштабного стокового течения в контурное.

Перечисленные результаты позволяют лучше понять структуру и динамику процессов распространения придонных гравитационных (интрузионных) течений в океане, а также получить целостный взгляд на свойства исследуемых течений.

Основные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие основные положения, изложенные в представленной диссертации:

1. Основным структурообразующим фактором механизма проникновения фронта придонного гравитационного течения в невозмущенную жидкость является бароклинное порождение завихренности. Форма головной части придонного течения определяется балансом бароклинного и вязкого порождения завихренности на фронте течения.

2. При отрыве придонного гравитационного течения от склона дна, а также при сепарации потока в вертикальной плоскости, подтверждена определяющая роль локальных градиентов давления в формировании структуры течения.

3. Необходимым условием образования возвратного взвесенесущего потока в прибрежной зоне моря при штормовых условиях является экстремально большое значение коэффициента перемешивания.

4. В формировании процессов подповерхностного переноса взвешенного материала в Балтийском море ключевую роль играет совместный эффект барок-линности и рельефа дна.

5. Построенные нелинейные численные модели распространения придонных гравитационных (интрузионных) течений в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также численный аналог лабораторной установки Торпа обеспечивают физически адекватное моделирование исследуемого класса течений в широком диапазоне значений их характерных масштабов.

Краткая аннотация. Содержание работы изложено в шести главах и заключении. Общий объем работы составляет 288 страниц, в том числе 82 рисунка и 1 таблица. Список цитируемой литературы включает 347 работ.

В работе принята сквозная нумерация формул и рисунков. Первая цифра в номере формулы означает номер главы, вторая — номер параграфа, третья -порядковый номер формулы внутри параграфа. Первая цифра в номере рисунка означает номер главы, вторая — порядковый номер рисунка внутри главы.

В первой главе излагаются результаты натурных наблюдений и лабораторных экспериментов, посвященных изучению структуры средних и турбулентных полей придонных гравитационных течений. Выделяются основные свойства придонных течений. Формулируются основные задачи для дальнейшего исследования. Констатируется определяющая роль подавления процессов перемешивания на верхней границе придонного течения для существования всего явления в целом.

Вторая глава посвящена переходу от исходной трехмерной постановки задачи динамики придонных течений к двум плоским, т. е., декомпозиции задачи. Записываются исходные уравнения моделей распространения течений в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

В третьей главе выполнено исследование процесса распространения придонных гравитационных течений в вертикальной плоскости. Выполнен анализ порождения завихренности во фронтальной части придонного течения. Описывается конечно-разностная модель распространения течений в вертикальной плоскости и результаты тестовых расчетов. Выполнено исследование задачи поведения придонных течений на склоне дна. Выделены основные фазы отрыва течения от склона дна. Исследована роль давления в формировании наблюдаемой структуры течений. Получен эффект сепарации придонного течения в вертикальной плоскости. Выполнено исследование особенностей образования возвратного взвесенесущего потока в прибрежной зоне при шторме.

В четвертой главе приводится описание численного аналога лабораторной установки С. Торпа. Приводятся результаты соответствующих численных экспериментов. Выполнен расчет поля давления и его градиентов в виртуальном лотке.

В пятой главе приводится описание численной модели распространения течений в горизонтальной плоскости. Показано, что характер модельных течений определяется значением безразмерного параметра — редуцированного числа Россби.

В шестой главе при помощи численных экспериментов на моделях выполнен анализ некоторых задач динамики вод Балтийского моря. Показано, что присутствие вдоль берегового течения необходимо для получения в расчетах наблюдаемой картины течений. Расчеты подтвердили, что совместный эффект бароклинности и рельефа дна играет решающую роль в процессе переноса взвешенного материала в Балтике.

В заключении приводятся основные результаты работы.

Благодарности. При выполнении любой значительной по объему и времени исполнения работы нельзя не оказаться обязанным широкому кругу организаций и лиц, и практически, оказывается, невозможно выразить признательность всем тем, кто, так или иначе, способствовал твоему труду. Вместе с тем, финансовая поддержка автору как руководителю или участнику грантов Российского Фонда Фундаментальных Исследований (проекты № 95−05−14 713, 96−1 598 336, 96−05−66 313), Центра фундаментального естествознания Минобразования Р Ф (ГР № 1 980 004 964) и Федеральной целевой программы & laquo-Интеграция»- (проект № 152 & laquo-БУНЦ»-) помогла выполнить необходимую программу исследований.

Среди людей оказавших наибольшее влияние на формирование моих научных интересов мне хочется отметить, прежде всего, Валентина Николаевича Анучина и Григория Исааковича Баренблатта, моих научных руководителей при написании кандидатской диссертации и учителей в физической океанологии. Длительное общение и совместная работа с ними оказались очень хорошей научной школой.

Большую роль на мое становление как специалиста-океанолога оказал Ростислав Всеволодович Озмидов.

Мне хочется выразить глубокую признательность Е. М. Емельянову и В. В. Сивкову за проделанную совместную работу и активную мотивацию необходимости моделирования динамики океана для нужд морской геологии. Автор считает также своим долгом выразить признательность коллегам и соавторам В. П. Красицкому, Г. М. Резнику, Т. Б. Цыбаневой, А. Г. Зацепину, А. Г. Костяному, A.A. Зайцеву, H.H. Голенко, В. К. Соболю, В. Д. Егорихину, А. А. Юровой, A.B. Юрову, Б. В. Чубаренко, И. П. Чубаренко, Л. Д. Акулову, О. Ю. Горбач за помощь и поддержку при выполнении отдельных этапов работы.

6.3. Выводы

Итак, расчеты на XZ- и XY- моделях показали, что совместный эффект бароклинности и рельефа дна является важнейшей составной частью механизма формирования переноса взвешенного вещества в Балтийском море. Полученные в расчетах картины течений позволили дать физически непротиворечивую интерпретацию наблюдаемой в Балтике картины течений. Отметим гибкость численных моделей при учете физико-географических параметров задач, по крайней мере, на качественном уровне. Цельность представления численной моделью исследуемых задач позволяет с их помощью использовать отдельные разрозненные наблюдения, встраивая их в непрерывный и физически понятный процесс смены фаз явления-модели. При своем последующем развитии численные модели могут стать полезным дополнением при планировании и проведении экспериментальных работ в океане. Особенно актуален данный тезис для задач переноса осадков, поскольку позволяют предлагать целостное, феноменологически ясное представление о происходящих процессах. Причем, речь идет не только о подтверждении интуитивных предположений, но и о получении качественно верных фаз исследуемого явления. Предложенные численные модели предоставили в распоряжение исследователей, в каком то смысле, виртуальный лабораторный лоток с широким спектром возможностей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертации:

1. При изучении основных свойств динамики придонных гравитационных (ин-трузионных) течений возможен переход от полной трехмерной постановки к двум более простым, плоским задачам распространения течений в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

2. Выполненная в работе декомпозиция задачи позволила построить две плоские численные модели — X2и ХУ-модели — формирования течений при их распространении в вертикальной и горизонтальной плоскостях с учетом плот-ностной неоднородности, причем, в плане, с учетом вращения Земли.

3. Расчеты на моделях показали, что распространение фронта придонных гравитационных (интрузионных) течений имеет вихревой характер, причем преобладающим является бароклинный механизм порождения завихренности.

4. Численные эксперименты на Х2-модели позволили получить последовательность фаз распространения придонных течений по склону дна и отрыву от него. Расчеты показали, что топология течения в окрестности точки отрыва определяется локальными градиентами давления.

5. Получен эффект сепарации (расслоения) придонного течения в вертикальной плоскости на два: интрузионное и новое придонное. Данная особенность поведения течения была подтверждена экспериментально.

6. Показано, что циркуляция в головной части придонного гравитационного течения, а следовательно, и ее форма, определяется балансом двух механизмов вихрепорождения — бароклинного и вязкого.

7. При анализе возникновения возвратных течений в прибрежной зоне моря в штормовых условиях была подтверждена необходимость экстремально большого значения коэффициента перемешивания в зоне волнового воздействия для накопления в ней необходимого критического по величине объема взвесе-несущих водных масс.

8. При построении условий на границах расчетной области были получены оценка предельного вязкого масштаба для конечно-разностных моделей динамики вязкой жидкости (Ах ~ 1/11е) и расчетное условие на крутом склоне дна.

9. Построен численный аналог гидролотка Торпа. Расчеты на котором позволили получить все ранее зафиксированные в лабораторных экспериментах особенностей течений Торпа, а также обнаружить ряд новых деталей важнейшее среди которых — отклонение течения от чисто сдвигового.

10. Расчеты на ХУ-модели показали, что характер распространения течения в горизонтальной плоскости определяется редуцированным числом Россби: в частности, при Ко*& lt-50 наблюдается искривление линий тока течения.

11. & laquo-Обрыв»- при втоке придонного гравитационного (интрузионного) течения в модельное пространство приводит к коллапсу в горизонтальной плоскости вихревой пары (циклон/антициклон), находящейся в голове течения. Во всех экспериментах не было зафиксировано образования изолированных вихрей, таким образом, для их формирования просто прекращения поступления водной массы течения недостаточно.

12. При помощи ХТ- и ХУ-моделей выполнена интерпретация данных натурных наблюдений динамики затоков североморских вод в Балтийском море. Показано, что совместный эффект бароклинности и рельефа дна является важнейшей составной частью процесса переноса взвешенного вещества в Балтийском море.

ПоказатьСвернуть

Содержание

Глава 1. Придонные гравитационные течения в океане: физикогеографический портрет явления

1.1. Натурные примеры придонных гравитационных течений

1.2. Вертикальная структура средних полей придонных гравитационных течений

1.3. Турбулентная структура придонных гравитационных течений

1.4. Теоретические модели придонных течений

1.5. Выводы

Глава 2. Основные уравнения и постановка задачи исследования динамики придонных гравитационных течений в океане

2.1. Исходные уравнения. Теоремы Бъеркнесса

2.2. Уравнения движения стратифицированной жидкости для случая придонных гравитационных (интрузионных) течений. Подход Рей-нольдса

2.3. Декомпозиция исходной задачи распространения стратифицированных течений на XZ и XY задачи

2.4. Выводы.

Глава 3. Исследование процесса распространения стратифицированного течения в вертикальной плоскости (XZ — задача)

3.1. Натурные примеры фронтальных зон подповерхностных, придонных гравитационных или интрузионных течений

3.2. Численная модель распространения фронтальной части придонного гравитационного течения

3.3. О схемной вязкости и диффузии конечно-разностных уравнений численной модели придонного течения

3.4. Модельное пространство. Начальные и граничные условия задачи

3.5. Распространение фронта придонного течения по ровному дну

3.6. Задача распространения придонного гравитационного течения по склону дна

3.7. Роль штормового перемешивания в формировании возвратных взвесенесущих течений.

3.8. Выводы.

Глава 4. Численный аналог гидролотка Торпа

4.1. Виртуальный лоток Торпа

4.2. Результаты численных экспериментов 4.4. О роли давления

4.3. Выводы

Глава 5. Численное моделирование распространения интру|ионных те- 193 чений в горизонтальной плоскости (XY — задача)

5.1. Натурные примеры интрузионных течений, распространяющихся в горизонтальной плоскости

5.2. Динамика тонкого слоя жидкости на наклонном дне в приближении погранслоя Экмана. Подход Жмура-Назаренко

5.3. Численная модель XY- задачи

5.4. Результаты расчетов в XY-плоскости

5.5. Распространение интрузионных течений переменной интенсивности

5.6. Выводы

Глава 6. Некоторые приложения к исследованию динамики вод Балтийского моря

6.1. Динамика вод Балтийского моря: краткий обзор результатов

6.2. Модельные расчеты и интерпретация данных

6.3. Выводы

Список литературы

1. Айбулатов Н. А. Динамика твердого вещества в шельфовой зоне. Л.: Гидро-метеоиздат. 1990. 271 с.

2. Альбом течений жидкости и газа. Составление и авторский текст М. Ван-Дайка. М.: МИР. 1986. 181 с.

3. Андерсон Д., Таннехил Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. В 2 т. М.: МИР. 1990. Т. 1. 384 с.

4. Анисимов М. В. Метод сопротивления в задачах вертикального турбулентного переноса вещества в океане // Дисс. кандидата наук. Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН. Москва. 1998. 102 с.

5. Анучин В. Н. Вихри и турбулентность в придонных плотностных потоках. Дисс. доктора наук. КТИРПиХ. Калининград. 1988. 304с.

6. Анучин В. Н., Белокопытов В. М., Гриценко В. А. Некоторые особенности придонных плотностных течений // Океанология. 1985. Т. 25. № 3. С. 420−423.

7. Анучин В. Н., Белокопытов В. М., Пыркин Ю. Г., Хапаев М. М. К вопросу о теоретическом описании придонных плотностных потоков на наклонной плоскости // Вестник МГУ. Сер. физ. и астр. 1976. № 1. С. 69−75.

8. Анучин В. Н., Гриценко В. А. Нестационарное придонное течение стратифицированной жидкости // Метеорология и гидрология. 1983. № 10. С. 68−72.

9. Анучин В. Н., Гриценко В. А. Численная модель фронтальной зоны придонного стратифицированного течения // Численные методы механики сплошной среды. 1985. Т. 16. № 2. С. 3−13.

10. Анучин В. Н., Гриценко В. А. Пример вихреобразования в стратифицированной жидкости // Изв. АН СССР. Сер. физ. атм. и океана. 1986. № 2. С. 211 215.

11. Анучин В. Н., Гриценко В. А. О форме фронта придонного гравитационного течения // Океанология. 1988. Т. 28. № 2. С. 218−221.

12. Анучин В. Н., Гриценко В. А., Гриценко И. В. О структуре головной части интрузии в устойчиво стратифицированной жидкости при наличии препятствия // Сб. Структура гидрофизических полей Норвежского и Гренландского морей. М. 1987. С. 58−62.

13. Анучин В. Н., Гриценко В. А., Гриценко И. В. О структуре головной части интрузии в устойчиво стратифицированной жидкости // Океанология. Т. 30. № 2. 1990. С. 216−221.

14. Анучин В. Н., Гриценко В. А., Гриценко И. В., Калинина С. А. Некоторые результаты численного моделирования фронтальной части придонного гравитационного течения // Сб. Гидрофизические процессы в реках и водохранилищах. М. Наука. 1985. С. 15−21.

15. Анучин В. Н., Гриценко В. А., Гриценко И. В., Ткач Д. В. Численное моделирование турбулентности во внешнем силовом поле // Инженерно-физический журнал. 1986. Т. 51. № 4. С 552−555.

16. Анучин В. Н., Гриценко В. А., Гриценко И. В., Чернышков П. П. Об особенностях взаимодействия фронта придонного гравитационного течения переменной интенсивности с неровностью дна // Гидродинамика. Киев. 1992. Вып. 65. С. 15−18.

17. Анучин В. Н., Гриценко В. А., Колесников Ю. Б., Поляков H.H. Об аналогии процессов турбулентного переноса в МГД- и стратифицированных течениях // Магнитная гидродинамика. 1983. № 2. С. 65−68.

18. Анучин В. Н., Пыркин Ю. Г., Хапаев М. М. Течение стратифицированной жидкости по наклонной плоскости // Вестник МГУ. Сер. физ. и астр. 1975. № 1.С. 60−65.

19. Анучин В. Н., Гусев A.M., Пыркин Ю. Г. О турбулентной структуре придонных плотностных потоков // Метеорология и гидрология. 1974. № 2. С. 85−88.

20. Аракава А., Лэмб В. В. Вычислительные схемы для основных динамических процессов в глобальной циркуляционной модели Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе // Сб. Модели общей циркуляции атмосферы. Л. Гидро-метеоиздат. 1981. С. 107−284.

21. Афанасьев Я. Д., Воропаев С. И. Горизонтальная затопленная струя в стратифицированной жидкости // Механика жидкости и газа. 1993. № 6. С. 10−16.

22. Баренблатт Г. И. О движении взвешенных частиц в турбулентном потоке // Прикладная математика и механика. 1953. Т. 17. № 3. С. 261−274.

23. Баренблатт Г. И. О движении взвешенных частиц в турбулентном потоке, занимающем полупространство или плоский открытый канал конечной глубины // Прикладная математика и механика. 1955. Т. 19. № 1. С. 61−88.

24. Баренблатт Г. И. Динамика турбулентных пятен и интрузии в устойчиво стратифицированной жидкости // Изв. АН СССР. 1978. Т. 14. № 2. С. 195−206.

25. Баренблатт Г. И. Подобие, автомодельность, промежуточная асимптотика. Л.: Гидрометеоиздат. 1982. 256 с.

26. Баренблатт Г. И., Галеркина Н. Л., Лебедев И. А. Математическая модель нижнего квазиоднородного слоя океана общие представления и модель запирания // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1992. Т. 28. № 1. С. 91−99.

27. Баренблатт Г. И., Галеркина Н. Л., Лебедев И. А Математическая модель нижнего квазиоднородного слоя океана влияние термохалинной стратификации, уклона и приливных колебаний // Изв. АН. СССР. Физика атмосферы и океана. 1993. Т. 29. № 4. С. 537−542.

28. Баренблатт Г. И., Голицын Г. С. Локальная структура развитых пыльных бурь. Препринт. Ин-т механики МГУ. М.: МГУ. 1973. 44 с.

29. Белкин И. М., Костяной А. Г. Внутритермоклинные вихри в Мировом океане и их региональные особенности // Сб. Когерентные структуры и самоорганизация океанических движений. М.: Наука. 1992. С. 112−127.

30. Белов И. А. Взаимодействие неравномерных потоков с преградами. Л.: Машиностроение. 1983. 144 с.

31. Белов И. А., Исаев С. А., Коробков В. А. Задачи и методы расчета отрывных течений несжимаемой жидкости. Л.: Судостроение. 1989. 253 с.

32. Белоцерковский О. М. Численное моделирование в механике сплошных сред. М.: Наука. 1984. 519 с.

33. Беляев В. И., Кондуфорова Н. В. Математическое моделирование экологических систем шельфа. Киев.: Наукова Думка. 1990. 240с.

34. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: МИР. 1989. 540 с.

35. Берк В., Макавени Б., Пури К., Тюрлинг Р. Моделирование глобального атмосферного течения на основе спектральных методов // Сб. Модели общей циркуляции атмосферы. JI. Гидрометеоиздат. 1981. С. 285−341.

36. Биркгоф Г. Гидродинамика. М.: ИЛ. 1963. 244 с.

37. Биркгоф Г., Сарантонелло Э. Струи, следы и каверны. М. :МИР. 1964. 466 с.

38. Боуден К. Физическая океанография прибрежных вод. М. МИР, 1988. 324 с.

39. Бубнов В. А. Структура и динамика средиземноморских вод в Атлантическом океане // Сб. Исследования циркуляции и переноса вод Атлантического океана. Океанологические исследования. М. 1971. № 22. С. 220−286.

40. Бубнов В. А., Егорихин В. Д., Осадчий A.C. О структуре экваториальных течений в центральной и западных частях Тихого океана // Океанология. 1982. Т. 22. № 2. С. 174−178.

41. Булеев Н. И., Тарунин Е. Л. Исследование скорости сходимости схемы при различной структуре условия для вихря у твердой стенки // Числ. мет. мех. сплошн. среды. 1984. Т. 15. № 6. С. 28−40

42. Бурков В. А. Общая циркуляция Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат. 1980. 252 с.

43. Бурков В. А., Гаврилин Б. Л., Зубин А. Б. О двухъядерной структуре экваториальных восточных подповерхностных течений в западной части Тихого океана// Океанология. 1975. Т. 15. № 4. С. 599−604.

44. Бурков В. А., Кошляков М. Н., Степанов В. Н. Общие сведения о Мировом океане // В кн. Океанология. Физика океана. Т. 1. М.: Наука. 1978. С. 11−84.

45. Вазов В., Форсайт Дж. Разностные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных. М.: ИЛ. 1963. 487 с.

46. Вашингтон У., Вильямсон Д. Описание моделей глобальной циркуляции национального центра атмосферных исследований (НЦАИ) // Сб. Модели общей циркуляции атмосферы. Д.: Гидрометеоиздат. 1981. С. 133−196.

47. Владимирцев Ю. А. Некоторые вопросы исследований придонного слоя океана // Сб. Комплексные исследования природы океана. Вып. 1. М.: МГУ. 1970. С. 30−48.

48. Войтов В. И., Соловьев A.B., Ястребов B.C. Гидрофизические исследования придонного слоя океана (обзор) // Океанология. 1989. Т. 29. № 6. С. 885−898.

49. Воропаев С. И. Грибовидные течения: лабораторный эксперимент, теория, численный счет // Сб. Когерентные структуры и самоорганизация океанических движений. М.: Наука. 1992. С. 177−189.

50. Вудс Дж. Д. Параметризация движений подсеточного масштаба // Сб. Моделирование и прогноз верхних слоев океана. JL: Гидрометеоиздат. 1974. Гл. 9. С. 146−174.

51. Георгиев Б. В. Некоторые результаты исследований динамических характеристик плотностных течений (болг.) // Изв. ин-та по водн. пробл. 1970. № 12. С. 9−17.

52. Гилл А. Динамика атмосферы и океана. В 2 т. Т. 1−2. М.: МИР. 1986. 396 е., 415 с.

53. Гинзбург А. И. Нестационарные вихревые движения в океане // Океанология. 1992. Т. 32. № 2. С. 997−1004.

54. Гинзбург А. И., Федоров К. Н. Г рибовидные течения в океане // Исследования Земли из космоса. 1984. № 3. С. 18−26.

55. Гинзбург А. И., Федоров К. Н. Системы поперечных струй в прибрежных апвеллингах: спутниковая информация и физические гипотезы // Исследования Земли из космоса. 1985. № 5. С. 3−10.

56. Гринвальд Д. И., НикораВ.И. Речная турбулентность. Д.: Гидрометеоиздат. 1988. 152 с.

57. Гринспен X. Теория вращающихся жидкостей. Д.: Гидрометеоиздат. 1975. 304 с.

58. Гриценко В. А. Изучение процесса взаимодействия интрузионного течения с подводным порогом. // Тез. докл. Всес. конф. & quot-Проблемы стратифицированных течений& quot-. Т. 2. Канев. 1991. С. 40.

59. Гриценко В. А. Исследование структуры придонных гравитационных течений // Дисс. канд. наук АО ИО АН СССР им. П. П. Ширшова. Калининград, 1984, 135с.

60. Гриценко В. А. Об особенностях начальной стадии коллапса слабо турбулентного пятна // Тез. докл. Всесоюзн. конф. & quot-Проблемы стратифицированных течений& quot-. Юрмала. 1988. С. 184−187.

61. Гриценко В. А., Горбач О. Ю., Юрова A.A. Численное моделирование процессов перемешивания в районах речного стока в море // Сб. Экологические проблемы Калининградской области. 1997. С. 96−102

62. Гриценко В. А., Гриценко И. В. Численное моделирование процесса взаимодействия интрузионного течения с неровностью дна // Сб. тез. III Всесоюзн. конф. & quot-Динамика и термика рек, водохранилищ и окраинных морей& quot-. М. 1989. С. 65−66.

63. Гриценко В. А., Завьялов П. О., Костяной А. Г. О взаимодействии речного стока и вдольберегового течения // Вторая Всероссийская конф. & laquo-Физические проблемы экологии (Физическая экология)& raquo- 18−21 января 1999 г. Тез. докл. М. МГУ. 1999. С. 47−48.

64. Гриценко В. А., Зайцев A.A. О численном исследовании эволюции уединенных вихрей и особенностей их взаимодействия // II Всесоюзный съезд океанологов. Тез. доклад. Вып. 1. Севастополь. 1982. С. 48−49

65. Гриценко В. А., Зайцев A.A. Об эволюции и взаимодействии синоптических вихрей океана // Сб. Комплексное изучение открытой части Атлантического океана. Л. 1986. С. 30−35.

66. Гриценко В. А., Красицкий В. П. Об одном способе расчета дисперсионных соотношений и собственных функций внутренних волн в океане по данным натурных изменений // Океанология. 1982. Т. XXII. № 4. С. 545−549

67. Гриценко В. А., Паршина В. Ф. Численный аналог лабораторных экспериментов Торпа // Сб. & quot-Интрузионные течения: теория и эксперимент& quot-. КГТУ. Калининград. 1997. С. 75−85.

68. Гриценко В. А., Сивков В. В. О роли интрузионных течений в экосистеме Балтийского моря // Сб. & laquo-Экобалтика-91"- Матер, межд. конф. Тез. докл. русск., англ. Калининград. 1991. С. 21.

69. Гриценко В. А., Соболь В. К. Об особенностях строения одного топографического вихря на ранней стадии его существования // Сб. III съезд советских океанологов. Тез. докл. JI. Гидрометеоиздат. 1987-а. С. 59−60.

70. Гриценко В. А., Соболь В. К. Об одной особенности вертикальной структуры течения Кромвелла // Океанология. 1987−6. Т. 27. № 4. С. 553−555.

71. Гриценко В. А., Юрова A.A. О распространении придонного гравитационного течения по крутому склону дна//Океанология. 1997-а. Т. 37, № 1. С. 44−49.

72. Гриценко В. А., Юрова A.A. К вопросу о динамике вихревых нитей // Сб. Интрузионные течения: теория и эксперимент. КГТУ. Калининград. 1997−6. С. 102−110.

73. Гриценко В. А., Юрова A.A. Об одном из подходов к изучению интрузионных течений Балтийского моря // Сб. Физическая экология (Физ1Лч (Физе проблемы экологии). Т. 1. М.: МГУ. 1998. С. 70−77.

74. ГришанинК.В. Динамика русловых потоков. Л.: Гидрометеоиздат. 1969. 428 с.

75. Гуляев А. Н., Козлов В. Е., Секундов А. Н. К созданию универсальной одно-параметрической модели для турбулентной вязкости // Механика жидкости и газа. 1993. № 4. С. 69−81.

76. Дайковский А. Г., Полежаев В. И., Федосеев А. И. О расчете граничных условий для нестационарных уравнений Навье-Стокса в переменных & quot-вихрь, функция тока& quot- // Числ. мет. мех. сплошн. среды // 1978. Т. 9. № 7. С. 49−58.

77. Дональдсон Ц. П. Расчет турбулентных течений в атмосфере и изолированном вихре // Ракетная техника и космонавтика. 1972. Т. 10. № 1. С. 4−14.

78. Дрейк Ч, Имбри Дж., Кнаус Дж, Турекиан К. Океан сам по себе и для нас. М.: Прогресс. 1982. 470 с.

79. Дэвис Р. Л., Картер Дж. Э., Хафез М. Решение записанных относительно завихренности и функции тока уравнений трехмерных вязких течений // Аэрокосмическая техника. 1990. № 3. С. 106−117.

80. Емельянов Е. М. Барьерные зоны в океане. Калининград. Янтарный сказ. 1998. 411 с.

81. Есаков В. А., Плахотник А. Ф., Алексеев А. И. Русские океанические и морские исследования в XIX начале XX в.: Наука. 1964. 160 с.

82. Жмур В. В., Назаренко Д. В. Динамика тонкого слоя жидкости повышенной плотности у наклонного дна // Океанология. 1994. Т. 34. № 2. С. 193−200.

83. Жмур В. В., Ткаченко Б. К., Якубенко М. В. Эволюция турбулизованного объема плотной воды на наклонном дне // Океанология. 1998. Т. 38. № 4. С. 528−539.

84. Журбас В. М., Пака В. Т. Интрузионное расслоение халоклина в Готланд-ском бассейне, обусловленное большим затоком североморских вод в Балтику в январе 1993 года // Океанология. 1997. Т. 33. № 4. С. 549−557.

85. Журбас В. М., Пака В. Т. О роли мезомасштабных вихрей в вентиляции глубинных вод Балтики // Метеорология и гидрология. 1997. № 4. С. 62−73.

86. Залесный В. Б. Численное моделирование термохалинной циркуляции Мирового океана//Метеорология и гидрология. 1998. № 2. С. 54−64.

87. Захаренков М. Н. Аппроксимация граничного условия для завихренности на поверхности твердого тела при решении уравнений Навье-Стокса в переменных функции тока и завихренности // Числ. мет. мех. сплошн. среды. 1980. Т. 11. № 7. С. 56−74.

88. Захаренков М. Н. Об аппроксимации граничного условия для завихренности // Числ. мет. мех. сплошн. среды. Новосибирск. 1982. Т. 13. № 2. С. 64−81.

89. Захаренков М. Н. Расчет отрывного обтекания задней кромки профиля. Препринт № 4. 1990. М. ЦАГИ. 35с.

90. Захаренков М. Н. Нестационарное обтекание профиля потоком вязкой несжимаемой жидкости//Гидромеханика. 1992. Вып. 64. С. 63−66.

91. Зацепин А. Г., Дидковский B. JI. Об одном механизме формирования мезо-масштабных вихревых структур в склоновой зоне океана // ДАН. 1996. Т. 347. № 1. С. 109−112.

92. Зацепин А. Г., Костяной А. Г. Лабораторные исследования неустойчивости бароклинных вихрей и фронтов // Сб. Когерентные структуры и самоорганизация океанических движений. 1992. М.: Наука. С. 163−176.

93. Зацепин А. Г., Костяной А. Г., Семенов A.B. Лабораторное исследование осесимметричного плотностного течения на наклонном дне во вращающейся жидкости // Океанология. 1996. Т. 36. № 3. С. 339−346.

94. Зенкевич Н. Л. Атлас фотографий дна Тихого океана. М.: Наука. 1970. 206 с.

95. Зырянов В. Н. Теория установившихся океанических течений. Л.: Гидроме-теоиздат. 1985. 248 с.

96. Иванов В. А., Иванов В. Ф. Численное исследование распространения и деформации одиночных возмущений плотности в бассейне переменной глубины //Изв. АН. Физика атмосферы и океана. 1993. Т. 29. № 6. С. 744−754.

97. Иванов В. А., Иванов В. Ф. Численное исследование трансформации одиночной волны в шельфовой зоне // Известия А Н. Физика атмосферы и океана. 1994. Т. 30. № 5. С. 704−710.

98. Кадомцев Б. Б. Динамика и информация // Успехи физических наук. 1994. Т. 164. № 5. С. 449−530.

99. Каменкович В. М., Кошляков М. Н, Монин A.C. Синоптические вихри в океане. Л.: Гидрометеоиздат. 1982. 264 с.

100. Карпова И. П., ТюряковаБ.И., Михайлов А. Е. Параметризация интенсивности турбулентного перемешивания в Балтийском море // Сб. Моделирование и экспериментальные исследования гидрологии шельфовых морей. Ленинград: Из-во ЛГТИ. Вып. 100. С. 54−66.

101. Касахара А. Вычислительные аспекты численных моделей для прогноза погоды и воспроизведения климата // Сб. Модели общей циркуляции атмосферы. JI. Гидрометеоиздат. 1981. С. 14−84.

102. Кастро И. П. Трудности при численном расчете сложных турбулентных течений // Сб. Турбулентные сдвиговые течения. Ч. 1. М.: Машиностроение. 1982. С. 227−246.

103. Клепиков В. В. О гидрологии моря Уэдделла// Тр. Сов. Антаркт. эксп. 1963. Т. 17. С. 45−93.

104. Козлов В. Ф., Макаров В. Г. Численная модель взаимодействия границ раздела плотности и распределенных вихрей с горизонтальными осями (плоская задача) // Морской гидрофиз. журнал. 1985. № 6. С. 3−8.

105. Козлов В. Ф., Макаров В. Г. Об одном классе стационарных гравитационных течений со скачком плотности // Изв. АН СССР. Физ. атм. и океана. 1990. Т. 25. № 4. С. 395−402.

106. Кускова Т. В., Чудов JI.A. О приближенных граничных условиях для вихря при расчете течений вязкой несжимаемой жидкости // Сб. Вычислительные методы и программирование. М.: ВЦ МГУ. 1968. В. 11. С. 27−31.

107. Колесников А. Г. Вертикальный турбулентный обмен в устойчиво стратифицированном море. // Изв. АН СССР, сер. геофиз. 1960. № U.C. 1614−1623.

108. Корби Г. А., Гилкрист А., Раунтри П. Р. Пятиуровенная модель общей циркуляции атмосферы метеорологической службы соединенного королевства // Сб. Модели общей циркуляции атмосферы. JI. Гидрометеоиздат. 1981. С. 85−132.

109. Костяной А. Г. Система поперечных струй Канарского апвеллинга // Исследования Земли из космоса. 1991. № 5. С. 78−86.

110. Костяной А. Г., Бубнов Г. Г. Исследование поперечных струй Бенгельского апвеллинга по спутниковым данным // Исследование Земли из космоса. 1995. № 4. С. 67−75.

111. Костяной А. Г., Степанов Ю. В. Мезомасштабные подповерхностные вихри у северо-западного побережья Африки // Сб. Вихревые линзы и фронты в северо-восточной Атлантике. М. ИО РАНЮ 1991. С. 187−200.

112. Косьян Р. Д., Пыхов Н. В. Гидрогенные перемещения осадков в береговой зоне моря. М. Наука. 1991. 280 с.

113. Кочергин В. П. Теория и методы расчета океанических течений. М.: Наука. 1978. 127 с.

114. Кочин Н. Е., Кибель И. А., Розе Н. В. Теоретическая гидромеханика. М.: ГИТТЛ. В 2-х частях. Ч. 1. 583 с. Ч. 2. 556 с

115. Кузнецов A.A., Пыркин Ю. Г. Соколов Л.В. Экспериментальное исследование характеристик турбулентности придонного плотностного потока в натурных условиях // Вестник МГУ. Сер. физ. и астр. 1978. Т. 19. № 3. С. 19−23.

116. Кукса В. И. Атлас промежуточных и подповерхностных промежуточных вод Мирового океана. М.: Моск. отд. Гидрометеоиздата. 1978. 83 с.

117. Лакомб А. Физическая океанография. М.: МИР. 1974. 495 с.

118. Ламли Дж. Модели второго порядка для турбулентных течений // Сб. Методы расчета турбулентных течений. М.: МИР. 1984. С. 8−34.

119. Ландау Л. Д., Лившиц Е. М. Механика сплошных сред. М. :Наука. 1988. 788с.

120. Лаундер Б. Е. Модели замыкания для напряжений третье поколение // Сб. Турбулентные сдвиговые течения. М. Машиностроение. 1982. С. 270−278.

121. Левин М. П. К постановке граничных условий для вихря при численном решении уравнений Навье-Стокса // Сообщения по прикл. матем. ВЦ АН СССР. М. 1989. 18с.

122. Леонтьев И. О. Динамика прибойной зоны // М.: ИО АН СССР. 1989. 184 с.

123. Леонтьев И. О. Обзор современных представлений о циркуляции воды в береговой зоне, обусловленной волнением // Сб. Лито динамика и гидродинамика контактной зоны океана. М.: Наука. 1981. С. 128−153.

124. Лин А., Вольфштейн М. Теоретическое исследование уравнений для напряжений Рейнольдса // Сб. Турбулентные сдвиговые течения. Ч. 1. М.: Машиностроение. 1982. С. 343−360.

125. Лонгинов В. В. Очерки литодинамики океана. М.: Наука. 1973. 244 с.

126. Лукашина Н. П. Планктонные фораминиферы в Балтийском море // Океанология. 1997. Т. 37. № 1. С. 97−99.

127. Лущик В. Г., Павельев A.A., Якубенко А. Е. Турбулентные течения. Модели и численные исследования. Обзор // Механика жидкости и газа. 1994. № 4. С. 4−27.

128. Макаров В. Г. Двухмерная численная модель гравитационных течений в океане // Океанология. 1988. Т. 18. № 6. С. 895−902.

129. Макаров В. Г. Плоские стационарные локализованные гравитационные течения двухслойной идеальной жидкости // Океанология. 1990. Т. 30. № 3. С. 371−377.

130. Максименко H.A., Зацепин А. Г. О закономерностях опускания более плотных вод по гладкому склону океана // Океанология. 1997. Т. 37. № 4. С. 513 516.

131. Марчук Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М.: Наука. 1982. 303 с.

132. Марчук Г. И. Численное решение задач динамики атмосферы и океана. Л.: Гидрометеоиздат. 1974. 303 с.

133. Марчук Г. И., Дымников В. П., Залесный В. Б. Математические модели в геофизической гидродинамике и численные методы их реализации. Л.: Гидрометеоиздат. 1987. 296 с.

134. Маслоу С. А. Неустойчивости и переход в сдвиговых течениях // Сб. Гидродинамические неустойчивости и переход к турбулентности. М.: МИР. 1984. С. 218−270.

135. Мезингер Ф., Аракава А. Численные методы, используемые в атмосферных моделях. Л.: Гидрометеоиздат. 1979. 136 с.

136. Меллор Г. Л., Херринг Х. Дж. Обзор моделей для замыкания уравнений ос-редненного турбулентного течения // Ракетная техника и космонавтика. 1973. Т. 11. № 5. С. 17−29.

137. Михайлов В. Н. Гидрологические процессы в устьях рек. М.: ГЕОС. 1997. 176 с.

138. Михайлова H.A. Перенос твердых частиц турбулентными потоками воды. Л.: Гидрометеоиздат. 1971. 259 с.

139. Монин A.C. Теоретические основы геофизической гидродинамики. Д.: Гид-рометеоиздат. 1988. 424 с.

140. Монин A.C., Каменкович В. М., Корт В. Г. Изменчивость Мирового океана. JI.: Гидрометеоиздат. 1974. 262 с.

141. Монин A.C., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. М. Наука. 1965. Ч. 1. 639 с.

142. Монин A.C., Озмидов Р. В. Океанская турбулентность. JL: Гидрометеоиздат. 1981. 320 с.

143. Назаренко Д. В. Везерли Дж., Жмур В. В., Простокишин В. М., Якубенко М. В. Формирование струй плотных вод в придонном слое океана у наклонного дна // Океанология. 1998. Т. 38. № 2. С. 195−202.

144. Нейман Г. Океанские течения. Л.: Гидрометеоиздат. 1973. 257 с.

145. Нейман Дж., Рихтмайер Р. Метод численного расчета гидродинамических скачков//Механика. 1951. № 1(5). С. 27−30.

146. Новицкий А. Г. О вихревых возмущениях в Балтийском море // Океанология. 1995. Т. 35. № 5. С. 663−667.

147. Новицкий М. А., Райбл Д. Д. Математическое моделирование лабораторных экспериментов по исследованию гравитационных течений // Метеорология и гидрология. 1995. № 7. С. 97−106.

148. Озмидов Р. В. Горизонтальная турбулентность и турбулентный обмен в океане. М.: Наука. 1968. 199 с.

149. Озмидов Р. В. Диффузия примесей в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 280 с.

150. Озмидов Р. В. Особенности процессов перемешивания в Балтийском море (29-й рейс НИС & laquo-Профессор Штокман& raquo- // Океанология. 1993. Т. 33. № 5. С. 788−791.

151. Озмидов Р. В. Вертикальный водообмен в глубоководных впадинах Балтийского моря//Океанология. 1994. Т. 34. № 2. С. 165−168.

152. Озмидов Р. В. Роль краевых эффектов в перемешивании глубинных вод Балтийского моря // Океанология. 1994. Т. 34. № 4. С. 490−495.

153. Озмидов P.B. Вертикальный обмен через слои с большими вертикальными градиентами плотности в океане // Океанология. 1997. Т. 37. № 4. С. 492−496.

154. Озмидов Р. В., Озмидова A.B. О вертикальном обмене между придонной плотностной интрузией и вышерасположенной водной массой // Сб. Интрузи-онные течения: теория и эксперимент. Калининград. 1997. С. 16−20.

155. Орсег С. Численное моделирование турбулентных течений // Сб. Турбулентность. Принципы и применения. М.: МИР. 1980. С. 311−347.

156. Пака В. Т. Тонкая структура термоклина на центральном участке течения Кромвелла // Изв. АН СССР ФАО. 1984. Т. 20. № 1. С. 86−94.

157. Пака В. Т. Термохалинная структура вод на разрезах в Слупском желобе Балтийского моря весной 1993 г. // Океанология. 1996. Т. 36. № 2. С. 207−217.

158. Палымский И. Б. О постановке граничных условий и расчете давления при численном моделировании потоков несжимаемых жидкостей // Числ. мет. мех. сплошн среды. Новосибирск. 1987. Т. 18. № 1. С. 91−103.

159. Педлоски Дж. Геофизическая гидродинамика. В 2 т. Т. 1−2. М.: МИР. 1984. 398с., 416 с.

160. Пейре Р., Тэйлор Т. Д. Вычислительные методы в задачах механики жидкости. JL: Гидрометеоиздат. 1986. 352 с.

161. Перегрин Д. Очарование гидромеханики // Сб. Современная гидродинамика. Успехи и проблемы. М.: МИР. 1984. 501 с.

162. Поборчая JI. B, Чижов В. П. Наблюдения суспензионного потока в Рижском заливе // Вестник МГУ, сер. физ. и астр. 1972. Т. 13. № 3. С. 395−399.

163. Полежаев В. И., Грязнов B. JI. Метод расчета граничных условий для уравнений Навье-Стокса в переменных & quot-вихрь, функция тока& quot- // Докл. АН СССР. 1974. Том 219. № 2. С. 301−304.

164. Попов Н. И., Федоров К. Н., Орлов В. М. Морская вода. Справочное руководство. М.: Наука. 1979. 327 с.

165. Пыркин Ю. Г. Природные плотностные течения // Сб. Взаимодействие в системе литосфера-гидросфера-атмосфера. М.: Недра. 1996. С. 145−150.

166. Пыркин Ю. Г., Петров В. П., Иванова И. Н., Силаев М. А. Экспериментальное исследование влияния турбулентности на твердую фазу суспензии // Сб. Ин-трузионные течения: теория и эксперимент. Калининград: КГТУ. 1997. С. 9−15

167. Пыркин Ю. Г., Самолюбов В. И. Преобразование тонкой структуры натурного придонного стратифицированного течения вдоль оси его формирования // Океанология. 1980. Т. 20. № 1. С. 40−49.

168. Пыркин Ю. Г., Силаев М. А. Об оценке скорости осаждения твердых частиц малой крупности в суспензионности стратифицированных течения // Метеорология и гидрология. 1993. № 2. С. 53−58.

169. Пыркин Ю. Г., Силаев М. А. Экспериментальное исследование скорости осаждения твердых частиц малой крупности в придонном суспензионном потоке // Водные ресурсы. 1994. Т. 21. № 6. С. 738−741.

170. Пыркин Ю. Г., Самолюбов Б. И., Галкин С. В., Силаев М. А. Энергетическая структура суспензионного потока // Океанология. 1983. Т. 23. № 5. С. 846−850.

171. Пыркин Ю. Г., Самолюбов Б. И., Кузнецов A.A. О турбулентной структуре естественного плотностного потока в области его формирования // Метеорология и гидрология. 1982. № 4. С. 66−74.

172. Пыхов Н. В. Возникновение и движение на шельфе суспензионных потоков малой плотности // Сб. Лито динамика, литология и геоморфология шельфа. М.: Наука. 1976. С. 36−52.

173. Пыхов Н. В., Дачев В. Ж. О возможности расчета концентрации взвешенных наносов в береговой зоне во время шторма // Сб. Лито динамика и гидродинамика контактной зоны океана. М.: Наука. 1981. С. 92−109.

174. Пыхов Н. В., Лонгинов В. В. О методах расчета параметров суспензионных потоков // Океанология. 1972. Т. 12. № 5. С. 911−923.

175. Роди В. Модели турбулентности окружающей среды // Сб. Методы расчета турбулентных течений. М.: МИР. 1984. С. 227−322.

176. Ротта Ю. Х. Семейство моделей турбулентности для трехмерных пограничных слоев // Сб. Турбулентные сдвиговые течения. Ч. 1. 1982. М.: Машиностроение. С. 279−290.

177. Роуч П. Вычислительная гидродинамика. М.: МИР. 1980. 616 с.

178. Салль М. А. Автопреобразование Дарбу: специальные функции и q-коммутация // Препринт НМЦАО. 1993. № 9311−5. С-Пб. 31 с.

179. Самарский A.A. Введение в теория разностных схем. М.. Наука. 1971. 550 с.

180. Самарский A.A. Численные методы решения многомерных задач механики и физики // Ж-л. выч. матем. и матем. физики. 1980. Т. 20. № 6. С. 1416−1464.

181. Самолюбов Б. И. Взаимодействие сдвиговых слоев и образование инверсионных структур придонного стратифицированного течения. // Океанология. 1986. № 6. С. 920−930.

182. Самолюбов Б. И. Влияние внутренней волны на энерго- и массообмен в стратифицированном придонном пограничном слое // Сб. Взаимодействие в системе литосфера гидросфера-атмосфера. М.: Недра. 1996. С. 162−164.

183. Самолюбов Б. И., Слуев М. В. О структуре придонного стратифицированного течения // Метеорология и гидрология. 1996. № 1. С. 91−100.

184. Самолюбов Б. И., Слуев М. В., Кременецкий В. В., Толкачева O.A. Эволюция поля скорости и распределения коэффициента турбулентной диффузии в плотностном потоке // Сб. Интрузионные течения: теория и эксперимент. Калининград: КГТУ. 1997. С. 39−48.

185. Саркисян A.C. Основы теории и расчет океанических течений. JI.: Гидроме-теоиздат. 1966. 122 с.

186. Саркисян A.C. Численный анализ и прогноз морских течений. JL: Гидроме-теоиздат. 1977. 182 с.

187. Саркисян A.C. Моделирование динамики океана. С. -Петербург.: Гидроме-теоиздат. 1991. 292 с.

188. Саркисян A.C., Иванов В. Ф. Совместный эффект бароклинности и рельефа дна как важный фактор в динамике морских течений // Изв. АН СССР. Физ. атм. и океана. 1972. Т. 8. № 4. С. 403−418.

189. Сафьянов Г. А. Подводные каньоны и мутьевые потоки // Сб. Комплексные иссл. природы океана. М.: МГУ. 1970. Вып. 1. С. 107−133.

190. Свиридов Н. И., Сивков B.B. Использование сейсмоакустических данных для изучения придонных течений юго-западной Балтики // Океанология. 1992. Т. 32. № 5. С. 941−947.

191. Сеидов Д. Г Численное исследование крупномасштабной циркуляции и течений синоптического масштаба в океане. Дисс. доктора наук. М. ИО АН СССР. 1981. 267 с.

192. Сивков В. В., Журов Ю. И. О специфике скоплений взвеси во впадинах Балтийского моря // Океанология. 1991. Т. 31. № 6. С. 1060−1066.

193. Сивков В. В., Свиридов Н. И. О связи эрозионно-аккумулятивных форм донного рельефа и придонных течений в Борнхольмской впадине Балтийского моря // Океанология. 1994. Т. 34. № 2. С. 294−298.

194. Скорер Р. Аэрогидродинамика окружающей среды. М. :МИР. 1980. 549 с.

195. Сперанская A.A. О влиянии устойчивости на характеристики вертикального турбулентного обмена в пресном водоеме // Метеорология и гидрология. 1966. № 8. С. 37−41.

196. Судольский A.C. Динамические явления в водоемах. JL: Гидрометеоиздат. 1991. 262 с.

197. Тарунин E. JI. О выборе аппроксимационной формулы для вихря скорости на твердой границе при решении задач динамики вязкой жидкости // Числ. мет. мех. сплошн. среды. Новосибирск. 1978. Т. 9. № 7. С. 97−111.

198. Тернер Дж. Эффекты плавучести в жидкостях. М.: МИР. 1977. 431 с.

199. Федоров К. Н. Физическая природа и структура океанических фронтов. Л.: Гидрометеоиздат. 1983. 296 с.

200. Федоров К. Н., Гинзбург А. И. Приповерхностный слой океана. Л.: Гидрометеоиздат. 1988. 303 с.

201. Федоров К. Н., Гинзбург А. И. Грибовидные течения (вихревые диполи) -одна из наиболее распространенных форм когерентных движений в океане // Сб. Когерентные структуры и самоорганизация океанических движений. М.: Наука. 1992. С. 12−20.

202. Федоров К. Н., Гинзбург А. И., Костяной А. Г. Генерация и эволюция вихревых диполей в лабораторных условиях // Сб. Когерентные структуры и самоорганизация океанических движений. М.: Наука. 1992. С. 21−26.

203. Федоров. К. Н. Тонкая термохалинная структура вод океана. JI.: Гидроме-теоиздат, 1976. 184 с.

204. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. В 2 т. М.: МИР. 1991. Т. 1. 502 с. Т. 2. 552 с.

205. Хармут X. Применение методов теории информации в физике. М. :МИР. 1989. 342с.

206. Хокни Р. Методы расчета потенциала и их приложения // Сб. Вычислительные методы в физике плазмы. М.: МИР. 1974. С. 143−212.

207. Хокни Р., Иствуд Дж. Численное моделирование методом частиц. М.: МИР. 1987. 638 с.

208. Шадрин И. Ф. Некоторые вопросы динамики вод в области шельфа // Сб. Лито динамика, литология и геоморфология шельфа. М.: Наука. 1976. С. 52−74

209. Шапиро Г. И. Динамика мелкомасштабного океанического фронта, находящегося под действием ветра // Изв. АН СССР, сер. ФАО. 1981. Т. 17. № 4. С. 419−427.

210. Шепард Ф. П. Морская геология. Л.: Недра. 1976. 488 с.

211. Шерстянкин П. П. Присклоновые фронты показателя ослабления света на Байкале в зимний период // ДАН СССР. 1991. Т. 321. № 5. С. 1087−1090.

212. ШлихтингГ. Теория пограничного слоя. М.: Наука. 1974. 711 с.

213. Шокин Ю. И., Яненко Ю. И. Метод дифференциального приближения. Применение к газовой динамике. Новосибирск. Наука С О. 1985. 364 с.

214. Штокман В. Б. К вопросу о распространении теплых Атлантических вод в Арктических морях // Сб. Избранные труды по физике моря. Л.: Гидрометео-издат. 1970-а. 336 с.

215. Штокман В. Б. Определение стационарных течений и поля масс, обусловленных ветром в бароклинном море // Сб. Избранные труды по физике моря. Л.: Гидрометеоиздат. 1970−6. 336 с.

216. Шуман У., Гретцбах Г., Кляйзер JI. Прямые методы моделирования турбулентных течений // Методы расчета турбулентных течений. М. :МИР. 1984. С. 103−226.

217. Яненко Н. Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. Новосибирск: Наука. 1967. 195 с.

218. Armi L., D’Asaro Е. Flow structure of the Bentic Ocean. // J. of Geoph. Res. 1980. V. 85. CI. PP. 469−484.

219. Armi L., Fanner D. The internal hydraulics of the strait of Gibraltar and associated sills and narrows // Oceanol. Acta. 1984. V. 8(1). PP. 37−46.

220. Barth J. A. Short-wavelength instabilities on coastal jets and fronts // J. of Geoph. Res. 1994. V. 99. NC8. PP. 16,095−16,115.

221. Benjamin T.B. Gravity currents and related phenomena // J. Fluid Mech. 1968. V. 31. PP. 209−248.

222. Bowden K.F. The Dynamics of Flow on a Submarine Ridge // Tellus. 1960. V. 12. N4. P. 418−426.

223. Britter R.E., Linden P.F. The motion of the front of a gravity current travelling down an incline // J. Fluid. Mech. 1980. V. 99. P. 3. PP. 531−543.

224. Buch E. On entrainment and vertical mixing in stable stratified fjords // Rept. Inst. phyc. oceanogr. Kopenhavns. umv. 1980. N 42. PP. 81−90.

225. Caldwell D.R., L.W. Van Atta, K.N. Helland, A laboratory study of the turbulent Ekman layer//Geophysical Fluid Dynamics. 1972. V. 3. 125−160.

226. Carmack E.C., Foster T.D. On the flow of water out of the Weddell Sea // Deep-SeaRes. 1975. V. 22. 11. PP. 711−724.

227. Chapman G.T. Topological classification of flow separation on trhree-dimensional bodies // AIAAPap. No 86−0485. 1986. P. 1−21.

228. Chubarenko B.V., V.A. Gritsenko, A.D. Krylov, V.V. Sivkov Experimental and Model Suspended Matter in Coastal Zone of Soufh-Eastern Baltic // Abstracts 19 Conf. of Baltic Oceanographers 29 August-1 September. 1994. Sopot. Poland

229. Dade W.B., Huppert H.E. A box model for non-entraining, suspension-driven gravity surges on horisonal surfaces // Sedimentology. 1995. 42. PP. 453−471.

230. Dietrich G., Schott F. Wasserauahalt und Stroemungen // In. Meereshunde der Ostsee. Berlin. Springer. 1974. S. 33=41.

231. Eisenchart L.P. A treatise on the differential geometry of kurves and surfaces. 1909. Ginn. Boston. Reprinted Dover. New York. 273 p.

232. Farmer D.M., Denton R.A. Hydraulic control of flow over the sill of Observatory Inlet // JGR. 1985. V. 90. P. 9051−9068.

233. Farmer D.M., Smith J.D. Tidal interaction of stratified flow with a sill in Knight inlet // JGR. 1980. V. 27. No. ¾A. PP. 239−254.

234. Forel F.A. Le Leman: Monographie Limnologique. V. 1. Lausanne. 1895, 651 p. (Reprinted Geneve, Slattine Reprints, 1969).

235. Foster T.D. Abyssal water mass formation off the eastern Wilkes Land coast of Antarctica // Deep-Sea Res. 1995. V. 42. N4. PP. 501−522.

236. Foster T.D., Carmack E.C. Frontal zone mixing and Antarctic Bottom Water formation in the southern Weddell Sea // Deep-Sea Res. 1976. V. 233. No. 4. PP. 301−318.

Заполнить форму текущей работой