Нелинейные эффекты при распространении внутренних волн при наличии турбулентности

Abstract

В приближении Буссинеска исследуются нелинейные эффекты при распространении внутренних волн при наличии турбулентности. Получен декремент пространственного затухания волны. Определяются скорость стоксова дрейфа и эйлерова скорость среднего течения, индуцированного волной за счет нелинейности. Показано, что главный вклад в волновой перенос вносит горизонтальная скорость индуцированного течения. Стоксов дрейф существенен только у дна. Вертикальная составляющая скорости стоксова дрейфа при учете турбулентной вязкости отлична от нуля.

В наближенні Буссінеска досліджуються нелінійні ефекти при розповсюдженні внутрішніх хвиль за наявності турбулентності. Отримано декремент просторового затухання хвилі. Визначаються швидкість стоксова дрейфу та ейлерова швидкість середньої течії, індукованої хвилею за рахунок нелінійності. Показано, що головний внесок у хвильове перенесення належить горизонтальній швидкісті індукованої течії. Стоксів дрейф суттєвий тільки біля дна. Вертикальна складова швидкості стоксового дрейфу при урахуванні турбулентної в'язкості відмінна від нуля.

Non-linear effects occurring at propagation of internal waves in the presence of turbulence are investigated in the Boussinesque approximation. Decrement of a wave spatial attenuation is obtained. Velocity of the Stokes drift and the Euler velocity of the mean current induced by a wave due to non-linearity are defined. It is shown that the basic contribution to the wave transport is done by the horizontal speed of the induced current. The Stokes drift is essential only at the bottom. The vertical component of the Stokes drift velocity with regard to turbulent viscosity differs from zero.