Инерционные колебания течений, возбуждаемые нестационарным полем ветра

Abstract

В результате теоретических исследований, выполненных методами теории случайных функций, получены закономерности изменения вероятностных спектральных характеристик течений на инерционной частоте. На основании анализа полученных зависимостей спектральных характеристик выявлены следующие закономерности. Инерционные колебания диффузионного происхождения, как в условиях однородного, так и в условиях произвольно стратифицированного моря, проникают до самого дна независимо от глубины места, затухая при этом гораздо медленнее остальных спектральных составляющих мезомасштабного интервала изменчивости морских течений. Наличие стратификации вод приводит к увеличению амплитуды инерционных колебаний по сравнению с однородным морем. Проникающая способность инерционных колебаний течений не зависит от пространственных особенностей поля тангенциального напряжения ветра. Вертикальная структура вероятностных характеристик инерционных колебаний позволяет идентифицировать их диффузионное происхождение. Сопоставление рассчитанных оценок спектральных характеристик течений с результатами математического моделирования позволило доказать эффективность диффузионного возбуждения инерционных колебаний течений по крайней мере в 1000-метровом прилегающем к поверхности слое в природных условиях. Анализ оценок спектральных характеристик течений, рассчитанных по данным наблюдений на 16 автономных буйковых станциях, позволил выдвинуть гипотезу, качественно объясняющую наблюдаемую в природе пространственно-временную структуру инерционных движений.