Отправить статью по E-mail Взрывной рост несимметричных возмущений в потоке с вертикальным сдвигом
- Авторы: Калашник М.В.1,2,3
-
Учреждения:
- Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
- Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
- ФГБУ “НПО “Тайфун”
- Выпуск: Том 59, № 6 (2023)
- Страницы: 786-792
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/0002-3515/article/view/658272
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002351523060068
- EDN: https://elibrary.ru/VQBXLY
- ID: 658272
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Классическая задача геофизической гидродинамики – задача о неустойчивости зонального геострофического течения с вертикальным сдвигом скорости. В настоящее время наиболее полно изучена неустойчивость относительно симметричных возмущений, не зависящих от координаты вдоль потока. Для возникновения симметричной неустойчивости двумерный волновой вектор возмущения должен лежать внутри определенного сектора в вертикальной плоскости волновых чисел. В настоящей работе исследована неустойчивость относительно несимметричных возмущений, ориентированных под углом к потоку. Обнаружены принципиально новые особенности временной динамики амплитуд таких возмущений. Основная особенность связана с существованием стадии экспоненциального взрывного роста конечной продолжительности. Дана кинематическая интерпретация этой стадии, связанная с прохождением проекции трехмерного волнового вектора на плоскость поперек потока через сектор симметричной неустойчивости.
Ключевые слова
Об авторах
М. В. Калашник
Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН; Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН; ФГБУ “НПО “Тайфун”
Автор, ответственный за переписку.
Email: kalashnik-obn@mail.ru
Россия, 109017, Москва, Пыжевский пер., 3; Россия, 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, 10; Россия, 249038, Калужской обл., Обнинск, ул. Победы, 4
Список литературы
- Джозеф Д. Устойчивость движений жидкости. М.: Мир, 1981. 638 с.
- Найфэ А. Методы возмущений. М.: Мир. 1976. 456 с.
- Калашник М.В., Свиркунов П.Н. О состояниях циклострофического и геострофического баланса // Докл. РАН. 1995. Т. 344. № 2. С. 233–236.
- Калашник М.В., Свиркунов П.Н. О симметричной устойчивости состояний циклострофического и геострофического баланса в стратифицированной среде // Докл. РАН. 1996. Т. 348. № 6. С. 811–813.
- Калашник М.B., Курганский М.В., Чхетиани О.Г. Бароклинная неустойчивость в геофизической гидродинамике // Успехи физических наук. 2022. Т. 192. № 10. С. 1110–1144.
- Калашник М. В. Неустойчивость сдвигового течения на конечном временном промежутке // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2023. Т. 59. № 2. С. 144–149.
- Курганский М.В. Симметричная неустойчивость вертикальных бароклинных вихрей с теплым ядром // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2023. Т. 59. № 3. С. 251–264.
- Шакина Н.П. Гидродинамическая неустойчивость в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 309с.
- Bennets P.A., Hoskins B.J. Conditional symmetric instability – a possible explanation for frontal rainbands // Quart. J. Roy. Met. Soc. 1979. V. 105. P. 945–962.
- Chagelishvili G.D., Rogava A.D., Segal I., Hydrodynamic Stability of Compressible Plane Couette Flow // Physical Review E. 1994. V. 50. P. 4283–4289.
- Chagelishvili G.D., Tevzadze A.G., Bodo G., Moiseev S.S. Linear mechanism of wave emergence from vortices in smooth shear flows // Phys. Rev. Letters. 1997. V. 79. № 17. P. 3178–3181.
- Kalashnik M.V., Mamatsashvili G.R., Chagelishvili G.D., Lominadze J.G. Linear dynamics of non-symmetric perturbations in geostrophic flows with a constant horizontal shear // Quart. J. Roy. Met. Soc. 2006. V. 132. № 615. P. 505–518.
- Pedlosky J. Geophysical Fluid Dynamics. Berlin-New York.: Springer-Verlag, 1987. 710 p.
Дополнительные файлы
