- PII
- 10.31857/S0032823523030025-1
- DOI
- 10.31857/S0032823523030025
- Publication type
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 87 / Issue number 3
- Pages
- 432-441
- Abstract
- The problem of constructing asymptotics of the internal gravity waves far fields arising from an impulsive localized source of perturbations in a stratified fluid of finite depth rotating as a whole is solved. In the approximation of constant buoyancy frequency, uniform and nonuniform asymptotics of solutions are constructed to describe far wave fields, which are expressed in terms of the Airy function and its derivative. The exact and asymptotic results are compared, and it is shown that at times longer than several buoyancy periods and at distances of the order of the liquid layer thickness, the obtained asymptotics allow one to describe the amplitude-phase structure of far wave fields.
- Keywords
- вращающаяся стратифицированная среда внутренние гравитационные волны дальние поля волновой фронт асимптотики
- Date of publication
- 01.03.2023
- Year of publication
- 2023
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 30
References
- 1. Miropol'skii Yu.Z., Shishkina O.V. Dynamics of Internal Gravity Waves in the Ocean. Boston: Kluwer Acad. Pub., 2001. 406 p.
- 2. Pedlosky J. Waves in the Ocean and Atmosphere: Introduction to Wave Dynamics. Berlin; Heildelberg: Springer, 2010. 260 p.
- 3. Sutherland B.R. Internal Gravity Waves. Cambridge: Univ. Press, 2010. 394 p.
- 4. Ozsoy E. Geophysical Fluid Dynamics II. Stratified Rotating Fluid Dynamics of the Atmosphere–Ocean. Springer Textbook in Earth Sciences. Geography and Environment. AG Cham: Springer Nature, 2021. 323 p.
- 5. Morozov E.G. Oceanic Internal Tides. Observations, Analysis and Modeling. Berlin: Springer, 2018. 317 p.
- 6. Velarde M.G., Tarakanov R.Yu., Marchenko A.V. (Eds.). The Ocean in Motion. Springer Oceanography. Springer Int. Pub. AG, 2018. 625 p.
- 7. Voelker G.S., Myers P.G., Walter M., Sutherland B.R. Generation of oceanic internal gravity waves by a cyclonic surface stress disturbance // Dyn. Atm. Oceans. 2019. V. 86. P. 116–133.
- 8. Сидняев Н.И. Теоретические исследования гидродинамики при подводном взрыве точечного источника // Инж. ж.: наука и инновации. 2013. № 2. https://engjournal.ru/catalog/appmath/hidden/614.html https://doi.org/10.18698/2308-6033-2013-2-614
- 9. Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Крикалев С.К., Кумакшев С.А., Секерж-Зенькович С.Я. Идентификация системы океанских волн по фотоснимкам из космоса // Изв. РАН. ТиСУ. 2009. № 1. С. 117–127.
- 10. Матюшин П.В. Процесс формирования внутренних волн, инициированных начальным движением тела в стратифицированной вязкой жидкости // Изв. РАН. МЖГ. 2019. № 3. С. 83–97.
- 11. Chai J., Wang Z., Yang Z., Wang Z. Investigation of internal wave wakes generated by a submerged body in a stratified flow // Ocean Engng. 2022. V. 266. P. 112840.
- 12. Ulloa H.N., Fuente A., Nino Y. An experimental study of the free evolution of rotating, nonlinear internal gravity waves in a two-layer stratified fluid // J. Fluid Mech. 2014. V. 742. P. 308–339.
- 13. Li T., Wan M., Wang J., Chen S. Flow structures and kinetic-potential exchange in forced rotating stratified turbulence // Phys. Rev. Fluids. 2020. V. 5. P. 014802.
- 14. Свиркунов П.Н., Калашник М.В. Фазовые картины диспергирующих волн от движущихся локализованных источников // УФН. 2014. Т. 184. № 1. С. 89–100.
- 15. Gnevyshev V., Badulin S. Wave patterns of gravity–capillary waves from moving localized sources // Fluids. 2020. V. 5. P. 219.
- 16. Булатов В.В., Владимиров Ю.В. Волны в стратифицированных средах. М.: Наука, 2015. 735 c.
- 17. Бреховских Л.М., Годин О.А. Акустика неоднородных сред. в 2 тт. Т. 1: Основы теории отражения и распространения звука. М.: Наука, 2007. 443 с. Т. 2: Звуковые поля в слоистых и трехмерно-неоднородных средах. М.: Наука, 2009. 426 c.
- 18. Kravtsov Y., Orlov Y. Caustics, Catastrophes, and Wave Fields. Berlin: Springer, 1999. 228 p.
- 19. Froman N., Froman P. Physical Problems Solved by the Phase-Integral Method. Cambridge: Univ. Press, 2002. 214 p.
- 20. Babich V.M., Buldyrev V.S. Asymptotic Methods in Short-Wavelenght Diffraction Theory. Oxford: Alpha Sci., 2007. 480 p.
- 21. Булатов В.В., Владимиров Ю.В. Дальние поля внутренних гравитационных волн от источника возмущений в стратифицированной вращающейся среде // Изв. РАН. МЖГ. 2016. № 5. С. 57–63.
- 22. Булатов В.В., Владимиров И.Ю. Равномерные асимптотики полей внутренних гравитационных волн от начального радиально симметричного возмущения // ПММ. 2022. Т. 86. № 2. С. 206–215.
