Процессы переноса, обусловленные слабонелинейными внутренними волнами на cеверо-западном шельфе Черного моря

Abstract

В приближении Буссинеска рассматриваются свободные внутренние волны при учете турбулентной вязкости и диффузии. Определяем декремент затухания волны и волновые потоки тепла и соли, обусловленные фазовым сдвигом колебаний температуры, солености и вертикальной скорости, отличным от π/2. Во втором порядке малости по амплитуде волны находим скорость стоксова дрейфа частиц жидкости и среднее на масштабе волны эйлерово течение, индуцированное волной за счет нелинейности. Определяем их вклад в суммарный волновой перенос. Показано, что для наблюдавшихся в натурном эксперименте внутренних волн второй моды вертикальные волновые потоки тепла и соли выше турбулентных.

У наближенні Буссінеска розглядаються вільні внутрішні хвилі при обліку турбулентної в'язкості та дифузії. Визначаємо декремент загасання хвилі і хвильові поткамі тепла та солі, обумовлені фазовим зрушенням коливань температури, солоності і вертикальної швидкості, відмінним від π/2. У другому порядку малості по амплітуді хвилі знаходимо швидкість стоксова дрейфу частинок рідини і середню на масштабі хвилі ейлерову течию, індуковану хвилею за рахунок нелінійності. Визначаємо їх внесок у сумарний хвильовий перенос. Показано, що для внутрішніх хвиль другого моди, що спостерігалися в натурному експерименті, вертикальні хвильові потоки тепла та солі вище турбулентних.

In the Bussinesq approximation free internal waves are studied with regard for turbulent viscosity and diffusion. Decrement of attenuation of a wave is determined. Wave’s fluxes of heat and salt caused by phase shift of fluctuations of temperature, salinity and the vertical velocity, distinct from π/2 are found. In the second order on amplitude a velocity of the Stokes drift of a liquid particles and a wave-induced mean flow for the account of nonlinearity are found. We define their contribution to total wave transport. It is shown that for internal waves of the second mode observed in natural experiment vertical wave fluxes of heat and salt greater then the turbulent one’s.