Анализ формирования струйного зонального течения как элемента океанической циркуляции при различной локализации ветрового воздействия

А.Б. Федотов

Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина 28

E — mail: fedotov57@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2022-3-12-17

УДК 551.465.553                                                                                                        

Реферат:

   В рамках численной модели двухслойного океана с глубиной слоев, соответствующей средним океаническим условиям, проведено исследование эволюции крупномасштабной циркуляции под действием стационарного неоднородного в меридиональном направлении внешнего потока завихренности, моделирующего воздействие ветра на океан, при различной локализации ветровой нагрузки. Эксперименты выполнялись для одного и того же начального поля завихренности, сформированного с помощью  численной модели с использованием явной схемы интегрирования по времени при постоянных параметрах диссипации, были выбраны три основных локализации ветровой нагрузки: у западного берега, в центральной части расчетной области и у восточного берега. Целью проведения указанных численных экспериментов являлось исследование процессов самоорганизации структуры крупномасштабной циркуляции океана при наличии внешних возмущений, при этом в качестве таких возмущений было использовано само поле ветровой нагрузки в виде потока относительной завихренности. Во всех трех экспериментах пространственная структура внешнего потока завихренности была идентичной за исключением долготы расположения самой зоны возмущения. Эксперименты показали, что наиболее чувствительной к внешним воздействиям областью системы течений является район вблизи западного берега, где начинает формироваться струйное течение. При внешнем воздействии на эту область самоорганизационные процессы формирования протяженного струйного течения затруднены, напротив, при внешнем воздействии на восточную область рассматриваемой акватории происходит формирование интенсивного струйного течения.  В работе анализируются пространственные спектры энергии поля течений и ветрового воздействия для объяснения результатов численных экспериментов.

Ключевые слова: синоптическая изменчивость, струйные течения, ветровые течения.

Для цитирования: Федотов А.Б. Анализ формирования струйного зонального течения как элемента океанической циркуляции при различной локализации ветрового воздействия. 2022. Вып. 3 (49). C. 12-17. DOI: 10.33075/2220-5861-2022-3-12-17

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Shevchenko Igor, Berloff Pavel. On the role of baroclinic modes in eddy-resolving midlatitude ocean dynamics // Ocean Modeling. 2017. Vol. 111. P. 55–65.
2. Федотов А.Б. Долгопериодная изменчивость системы крупномасштабной циркуляции океана и мезомасштабных вихрей как явление самоорганизации // Океанологические исследования. 2019. Т. 47, № 3. С. 206–219. DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2019.47(3).16
3. Arakawa A. Computational design of long-term numerical integration of the equations of fluid motion, two-dimensional incompressible flow // Journal of Comput. Physics. 1966. Vol. 1, № 1. P. 119–143.
4. Roache Patrick J. Computational fluid dynamics. Hermosa Publishers Albuquerque, N.M. 1972.