RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Теоретическая и математическая физика // Архив

ТМФ, 2020, том 203, номер 1, страницы 119–133 (Mi tmf9804)

Эта публикация цитируется в 2 статьях

Нелинейное усиление океанских волн в проливах

А. Н. Пушкаревab, В. Е. Захаровac

a Сколковский институт науки и технологий, Сколково, Москва, Россия
b Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
c University of Arizona, Tucson, Arizona, USA

Аннотация: Мы изучаем глубоководные океанские ветровые волны в проливе, с ветром, направленным ортогонально к берегу, через точное уравнение Хассельмана. Несмотря на “диссипативные” берега – мы не включаем никакого отражения от береговых линий. Mы показываем, что эволюция волновой турбулентности может быть разделена во времени на два различных режима. Во время первого режима, волны распространяются вдоль ветра, и ветровое море может быть описано автомодельными решениями уравнения Хассельмана. Второй режим начинается позднее по времени, после достаточно значительного накопления волновой энергии на подветренной границе. С этого момента ансамбль волн, распространяющихся против ветра, начинается свое формирование. Также начинают появляться волны, распространяющиеся вдоль пролива. Эта волновая система в конечном итоге достигает асимптотического стационарного состояния во времени, состоящего из двух сосуществующих состояний: первого, автомодельного волнового ансамбля, распространяющийся вместе с ветром, а второго - квазимонохроматических волн, распространяющихся почти ортогонально к направлению ветра, и имеющих тенденцию к наклону против ветра под углом 15 градусов ближе к берегу возникновения волновой турбулентности. Эти "вторичные волны" возникают только за счет интенсивного нелинейного волнового взаимодействия. Полная энергия волны превышает его "ожидаемое значение" примерно в два раза больше, чем оценивалось при отсутствии берегов. Ожидается что при наличии отражающих берегов это усиление существенно возрастет. Мы предлагаем называть этот "вторичный" лазеро-подобный нелинейный механизм усиления океанских волн аббревиатурой NOWA.

Ключевые слова: нелинейные волны, слабая турбулентность, поверхностные океанские волны, кинетическое волновое уравнение.

Поступило в редакцию: 30.08.2019
После доработки: 30.08.2019

DOI: 10.4213/tmf9804


 Англоязычная версия: Theoretical and Mathematical Physics, 2020, 203:1, 535–546

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024