RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Журнал вычислительной математики и математической физики // Архив

Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 2020, том 60, номер 11, страницы 1962–1974 (Mi zvmmf11164)

Математическая физика

О влиянии бета-эффекта на спектральные характеристики неустойчивых возмущений океанских течений

С. Л. Скороходовa, Н. П. Кузьминаb

a 119991 Москва, ул. Вавилова, 40, Вычислительный центр им. А.А. Дородницына РАН, Россия
b 117997 Москва, Нахимовский пр-т, 36, Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Россия

Аннотация: На основе уравнения потенциального вихря в квазигеострофическом приближении представлен анализ устойчивых и неустойчивых возмущений океанских течений конечного поперечного масштаба с вертикальным линейным профилем скорости (течения типа Куэтта). В модели учитывается влияние вертикальной диффузии плавучести, трения и бета-эффекта (изменение параметра Кориолиса с широтой). Для анализа используется метод малых возмущений. Задача зависит от нескольких физических параметров и сводится к решению спектральной несамосопряженной задачи для уравнения 4-го порядка с малым параметром при старшей производной. Построены асимптотические разложения собственных функций и собственных значений при малых значениях волнового числа $k$. С помощью метода продолжения по параметру $k$ вычислены траектории собственные значения, которые позволили провести сравнение влияния бета-эффекта на неустойчивые возмущения первой моды и более высоких мод. Показано, что неустойчивость течения сложным образом зависит от физических параметров течения. Библ. 21. Фиг. 2.

Ключевые слова: спектральная несамосопряженная задача, метод продолжения по параметру, метод Ньютона, асимптотические разложения.

УДК: 517.63

Поступила в редакцию: 12.03.2020
Исправленный вариант: 21.05.2020
Принята в печать: 07.07.2020

DOI: 10.31857/S0044466920110137


 Англоязычная версия: Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2020, 60:11, 1900–1912

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024