Pub Date : 2023-10-19DOI: 10.59887/2073-6673.2023.16(3)-7
I. G. Kantarzhi, I. O. Leont’ev, A. V. Kuprin
The beach site is located in the utmost northeastern part of the Nevskaya Bay. A boulder dam is built on the western side, which, however, fails to protect the beach from the effects of waves that cause longshore sediment transport. The planned construction of transverse beach–retaining structures outlines in the “Water Sports Base in Primorsky District” initiative, mightchange the current situation. This study objective is to predict the evolution of the coastal contour resulting from the planned construction in the next few decades. A natural analogue of such an artificial structure could be a pocket beach located between two natural promontories. The sediment equilibrium at this study location includes three main components: volumes of erosion, accumulation and bypassing. The results include the computed wave patterns and the movement of sediment along the shoreline. The lateral sediment transport diminishes notably over time, driven by the alteration of the shoreline contour and the reduction in the angle between the wave equilibrium and the coastal resultant. The erosion and accumulation volumes increase over time, but their rates slow down. The shoreline displacement becomes more prominent over time; however, the rates of erosion differ from accumulation. The shoreline is moving particularly fast in the first years after construction, and then the process slows down gradually. The introduction of artificial beach protection structures in the 300 th Anniversary Park of St. Petersburg will considerably reduce both the pace of beach erosion and the affected area. However, the erosion process will not be completely halted.
{"title":"Analytical studies of the dynamics of pocket beach","authors":"I. G. Kantarzhi, I. O. Leont’ev, A. V. Kuprin","doi":"10.59887/2073-6673.2023.16(3)-7","DOIUrl":"https://doi.org/10.59887/2073-6673.2023.16(3)-7","url":null,"abstract":"The beach site is located in the utmost northeastern part of the Nevskaya Bay. A boulder dam is built on the western side, which, however, fails to protect the beach from the effects of waves that cause longshore sediment transport. The planned construction of transverse beach–retaining structures outlines in the “Water Sports Base in Primorsky District” initiative, mightchange the current situation. This study objective is to predict the evolution of the coastal contour resulting from the planned construction in the next few decades. A natural analogue of such an artificial structure could be a pocket beach located between two natural promontories. The sediment equilibrium at this study location includes three main components: volumes of erosion, accumulation and bypassing. The results include the computed wave patterns and the movement of sediment along the shoreline. The lateral sediment transport diminishes notably over time, driven by the alteration of the shoreline contour and the reduction in the angle between the wave equilibrium and the coastal resultant. The erosion and accumulation volumes increase over time, but their rates slow down. The shoreline displacement becomes more prominent over time; however, the rates of erosion differ from accumulation. The shoreline is moving particularly fast in the first years after construction, and then the process slows down gradually. The introduction of artificial beach protection structures in the 300 th Anniversary Park of St. Petersburg will considerably reduce both the pace of beach erosion and the affected area. However, the erosion process will not be completely halted.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"70 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-19","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135781845","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321020027
Сергей Рэмович Богданов, Роман Эдуардович Здоровеннов, Николай Иннокентьевич Пальшин, Галина Эдуардовна Здоровеннова, Аркадий Юрьевич Тержевик, Галина Геннадиевна Гавриленко, Сергей Юрьевич Волков, Татьяна Владимировна Ефремова, Николай Александрович Кулдин, Г. Б. Кириллин
Представлен метод расчета турбулентных напряжений, основанный на использовании пары трехлучевых акустических допплеровских профилографов скорости, с одной или двумя точками пересечения лучей. Для апробации метода был спланирован и проведен специальный натурный эксперимент по измерению температуры воды, уровня подледной облученности и компонент скорости в конвективно-перемешанном слое покрытого льдом небольшого бореального озера. Полученные данные позволяют рассчитать не только интенсивности пульсаций вдоль трех ортогональных осей, но и недиагональные компоненты тензора Рейнольдса. С использованием условия однородности средней скорости по горизонтали получены количественные результаты, описывающие энергетику процессов в период весенней подледной конвекции: рассчитана анизотропия турбулентных пульсаций, изучена корреляция энергии турбулентности с интенсивностью накачки (через поток плавучести). Приведен качественный анализ параметров и динамики энергосодержащих структур, развивающихся в конвективном слое небольших покрытых льдом озер весной.
{"title":"РАСЧЕТ ТУРБУЛЕНТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В КОНВЕКТИВНО-ПЕРЕМЕШАННОМ СЛОЕ В МЕЛКОВОДНОМ ОЗЕРЕ ПОДО ЛЬДОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВУХ ADCP, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Сергей Рэмович Богданов, Роман Эдуардович Здоровеннов, Николай Иннокентьевич Пальшин, Галина Эдуардовна Здоровеннова, Аркадий Юрьевич Тержевик, Галина Геннадиевна Гавриленко, Сергей Юрьевич Волков, Татьяна Владимировна Ефремова, Николай Александрович Кулдин, Г. Б. Кириллин","doi":"10.7868/s2073667321020027","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321020027","url":null,"abstract":"Представлен метод расчета турбулентных напряжений, основанный на использовании пары трехлучевых акустических допплеровских профилографов скорости, с одной или двумя точками пересечения лучей. Для апробации метода был спланирован и проведен специальный натурный эксперимент по измерению температуры воды, уровня подледной облученности и компонент скорости в конвективно-перемешанном слое покрытого льдом небольшого бореального озера. Полученные данные позволяют рассчитать не только интенсивности пульсаций вдоль трех ортогональных осей, но и недиагональные компоненты тензора Рейнольдса. С использованием условия однородности средней скорости по горизонтали получены количественные результаты, описывающие энергетику процессов в период весенней подледной конвекции: рассчитана анизотропия турбулентных пульсаций, изучена корреляция энергии турбулентности с интенсивностью накачки (через поток плавучести). Приведен качественный анализ параметров и динамики энергосодержащих структур, развивающихся в конвективном слое небольших покрытых льдом озер весной.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310151","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321030114
Г. Вяли, В.М. Журбас
Моделирование северной части собственно Балтийского моря с очень высоким разрешением показывает, что летом образуются циклонические и антициклонические субмезомасштабные когерентные вихри (СКВ) с экстремумом вертикальной завихренности в поверхностном слое, в то время как подповерхностные антициклонические СКВ в форме выпуклых линз в поле плотности преобладают над циклоническими СКВ — вогнутыми линзами с экстремумом вертикальной завихренности в холодном промежуточном слое ниже сезонного термоклина и выше перманентного галоклина. Зимой сезонный термоклин и холодный промежуточный слой сменяются относительно глубоким конвективно-перемешанным слоем, что делает невозможным образование подповерхностных вогнутых циклонических и выпуклых антициклонических линз. Вместо этого преобладают зимние циклонические СКВ с экстремальной вертикальной завихренностью на поверхности. Ядро зимних циклонических СКВ характеризуется отрицательной температурной аномалией во всем конвективно-перемешанном слое. В течение своего жизненного цикла длительностью до нескольких месяцев и более, смоделированный СКВ может многократно сливаться с другими СКВ того же знака завихренности, и слияние делает вихрь сильнее, тем самым способствуя его долговечности.
{"title":"СЕЗОННОСТЬ СУБМЕЗОМАСШТАБНЫХ КОГЕРЕНТНЫХ ВИХРЕЙ В СЕВЕРНОЙ БАЛТИКЕ: МОДЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Г. Вяли, В.М. Журбас","doi":"10.7868/s2073667321030114","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321030114","url":null,"abstract":"Моделирование северной части собственно Балтийского моря с очень высоким разрешением показывает, что летом образуются циклонические и антициклонические субмезомасштабные когерентные вихри (СКВ) с экстремумом вертикальной завихренности в поверхностном слое, в то время как подповерхностные антициклонические СКВ в форме выпуклых линз в поле плотности преобладают над циклоническими СКВ — вогнутыми линзами с экстремумом вертикальной завихренности в холодном промежуточном слое ниже сезонного термоклина и выше перманентного галоклина. Зимой сезонный термоклин и холодный промежуточный слой сменяются относительно глубоким конвективно-перемешанным слоем, что делает невозможным образование подповерхностных вогнутых циклонических и выпуклых антициклонических линз. Вместо этого преобладают зимние циклонические СКВ с экстремальной вертикальной завихренностью на поверхности. Ядро зимних циклонических СКВ характеризуется отрицательной температурной аномалией во всем конвективно-перемешанном слое. В течение своего жизненного цикла длительностью до нескольких месяцев и более, смоделированный СКВ может многократно сливаться с другими СКВ того же знака завихренности, и слияние делает вихрь сильнее, тем самым способствуя его долговечности.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"39 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310994","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s207366732104002x
В.Г. Гневышев, Т. В. Белоненко
Анализ динамики волн Россби показывает, что при взаимодействии их со сдвиговыми течениями возможны режимы, когда из-за неоднородности фонового течения волны Россби захватываются течением, при этом происходит вертикальная фокусировка — сжатие моды на некотором вертикальном горизонте. Для вертикальной моды вместо классического тригонометрического косинуса появляются сильно локализованные решения в виде экспоненциально модулированных полиномов Эрмита. Качественно ситуацию можно описать следующим образом: неоднородное фоновое течение действует как некая параболическая антенна. Волна, попадая в эту параболическую ловушку, начинает отражаться от сужающихся стенок параболоида, при этом вертикальная зона прозрачности сужается, а продвижение волны к центру параболоида все более и более замедляется. В линейной постановке этот процесс длится бесконечно долго, при этом расстояние между соседними точками отражения от зеркала параболоида постепенно сокращается. Для внутренних волн такое уравнение в окрестности фокуса существует. Поскольку в окрестности фокуса нет принципиальных отличий внутренних волн от Россби, то математическую часть работы для внутренних волн можно трансформировать и для волн Россби. В терминах интеграла Фурье построено двумерное аналитическое решение эталонного уравнения для вертикальной фокусировки монохроматической волны в окрестности фокуса. Показана идентичность этого решения с решением эталонного уравнения в терминах вырожденной гипергеометрической функции от комплексного переменного, полученного в предыдущих исследованиях. Методом стационарной фазы найдена асимптотика решения в дальней зоне. Показано, что корректная двумерная сшивка полученного решения в виде вырожденной гипергеометрической функции от комплексного переменного происходит с ВКБ-решением в дальней зоне в терминах экспоненциально мажорированных полиномов Эрмита. Показано, что вопрос о поглощении в фокальной зоне не носит однозначный характер, и поэтому возможны обе ситуации: как прохождение, так и отражение от особенности.
{"title":"ПАРАБОЛИЧЕСКИЕ ЛОВУШКИ ВОЛН РОССБИ В ОКЕАНЕ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"В.Г. Гневышев, Т. В. Белоненко","doi":"10.7868/s207366732104002x","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s207366732104002x","url":null,"abstract":"Анализ динамики волн Россби показывает, что при взаимодействии их со сдвиговыми течениями возможны режимы, когда из-за неоднородности фонового течения волны Россби захватываются течением, при этом происходит вертикальная фокусировка — сжатие моды на некотором вертикальном горизонте. Для вертикальной моды вместо классического тригонометрического косинуса появляются сильно локализованные решения в виде экспоненциально модулированных полиномов Эрмита. Качественно ситуацию можно описать следующим образом: неоднородное фоновое течение действует как некая параболическая антенна. Волна, попадая в эту параболическую ловушку, начинает отражаться от сужающихся стенок параболоида, при этом вертикальная зона прозрачности сужается, а продвижение волны к центру параболоида все более и более замедляется. В линейной постановке этот процесс длится бесконечно долго, при этом расстояние между соседними точками отражения от зеркала параболоида постепенно сокращается. Для внутренних волн такое уравнение в окрестности фокуса существует. Поскольку в окрестности фокуса нет принципиальных отличий внутренних волн от Россби, то математическую часть работы для внутренних волн можно трансформировать и для волн Россби. В терминах интеграла Фурье построено двумерное аналитическое решение эталонного уравнения для вертикальной фокусировки монохроматической волны в окрестности фокуса. Показана идентичность этого решения с решением эталонного уравнения в терминах вырожденной гипергеометрической функции от комплексного переменного, полученного в предыдущих исследованиях. Методом стационарной фазы найдена асимптотика решения в дальней зоне. Показано, что корректная двумерная сшивка полученного решения в виде вырожденной гипергеометрической функции от комплексного переменного происходит с ВКБ-решением в дальней зоне в терминах экспоненциально мажорированных полиномов Эрмита. Показано, что вопрос о поглощении в фокальной зоне не носит однозначный характер, и поэтому возможны обе ситуации: как прохождение, так и отражение от особенности.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310693","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321040043
А. А. Коник, Александр Вячеславович Зимин, И. Е. Козлов
Рассматривается пространственно-временная изменчивость характеристик Полярной фронтальной зоны (ПФЗ) в Баренцевом море в поверхностном слое за теплые сезоны с 2002 по 2020 гг. Кроме этого, проводится анализ повторяемости малых вихревых структур в области фронтальной зоны в разные годы и описывается связь характеристик ПФЗ с глобальными атмосферными процессами. Положение и характеристики ПФЗ в поверхностном слое Баренцева моря определялись на основе кластерного анализа, выделялись по данным спутниковых измерений. Вихревые структуры в области ПФЗ детектировались по изображениям радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА) Envisat Asar и Sentinel-1A/B. Для оценки влияния атмосферных процессов на характеристики ПФЗ использовались индексы NAO, EA, EA/WR и SCAND. Установлено, что внутригодовые значения горизонтальных градиентов температуры и солености в области ПФЗ оставались стабильными в течение теплого сезона и составляли 0.05 °С/км и 0.02‰/км, соответственно. Изменчивость межгодовых характеристик градиента температуры ПФЗ составила от 0.02 °С/км до 0.08 °С/км, солености от 0.01 до 0.03‰/км, площади — от 120 до 425 тыс. км. Установлено, что максимальные среднемесячные значения площади ПФЗ отмечались в 2007 г., а минимальные — в 2003 г. Полученные результаты показали, что после 2010 г. величина горизонтальных градиентов температуры и солености ПФЗ в поверхностном слое уменьшилась, что, вероятно, связано с процессом «атлантификации» Баренцева моря. Максимальное количество малых вихревых структур в области ПФЗ отмечалось в 2009 г. Показано, что индекс SCAND за предшествующий зимний сезон можно использовать в качестве предиктора для прогноза характеристик ПФЗ в летний период.
{"title":"ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЯРНОЙ ФРОНТАЛЬНОЙ ЗОНЫ В БАРЕНЦЕВОМ МОРЕ В ПЕРВЫЕ ДВА ДЕСЯТИЛЕТИЯ XXI ВЕКА, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"А. А. Коник, Александр Вячеславович Зимин, И. Е. Козлов","doi":"10.7868/s2073667321040043","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321040043","url":null,"abstract":"Рассматривается пространственно-временная изменчивость характеристик Полярной фронтальной зоны (ПФЗ) в Баренцевом море в поверхностном слое за теплые сезоны с 2002 по 2020 гг. Кроме этого, проводится анализ повторяемости малых вихревых структур в области фронтальной зоны в разные годы и описывается связь характеристик ПФЗ с глобальными атмосферными процессами. Положение и характеристики ПФЗ в поверхностном слое Баренцева моря определялись на основе кластерного анализа, выделялись по данным спутниковых измерений. Вихревые структуры в области ПФЗ детектировались по изображениям радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА) Envisat Asar и Sentinel-1A/B. Для оценки влияния атмосферных процессов на характеристики ПФЗ использовались индексы NAO, EA, EA/WR и SCAND. Установлено, что внутригодовые значения горизонтальных градиентов температуры и солености в области ПФЗ оставались стабильными в течение теплого сезона и составляли 0.05 °С/км и 0.02‰/км, соответственно. Изменчивость межгодовых характеристик градиента температуры ПФЗ составила от 0.02 °С/км до 0.08 °С/км, солености от 0.01 до 0.03‰/км, площади — от 120 до 425 тыс. км. Установлено, что максимальные среднемесячные значения площади ПФЗ отмечались в 2007 г., а минимальные — в 2003 г. Полученные результаты показали, что после 2010 г. величина горизонтальных градиентов температуры и солености ПФЗ в поверхностном слое уменьшилась, что, вероятно, связано с процессом «атлантификации» Баренцева моря. Максимальное количество малых вихревых структур в области ПФЗ отмечалось в 2009 г. Показано, что индекс SCAND за предшествующий зимний сезон можно использовать в качестве предиктора для прогноза характеристик ПФЗ в летний период.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"118 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310750","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321030011
Виктор Васильевич Коваленко, А. А. Родионов, Р.Е. Ванкевич
В статье рассмотрены базовые принципы создания современных систем оперативной океанографии. Совокупность базовых принципов представлена в виде методических основ построения систем оперативной океанографии в приложении к задачам подводного наблюдения. Охарактеризованы принципиально важные для приложений в области морских систем наблюдения свойства таких систем. Обсуждены некоторые проблемные вопросы. Рассмотрена связь инструментария оперативной океанографии с рядом прикладных задач. Среди задач уделено внимание акустическому подводному наблюдению, оптическим инструментам и моделям, биохимическим процессам и моделям. Среди базовых принципов одним из наиболее важных признано последовательное вложение локальных моделей и систем в региональные системы и далее в глобальные системы, а также сопряжение моделей и систем различного уровня. Процессы вложения и сопряжения сопровождаются уточнением начальных и граничных условий с использованием ассимиляции натурных данных. Качество выходных результатов прикладных систем зависит от качества оценок состояния океанической среды и является основой для предъявления требований к точности (неопределенности) систем оперативной океанографии. Анализ последовательной передачи неопределенности от оценок состояния океанической среды к неопределенности выходного результата прикладных систем подводного наблюдения также является базовым принципом. Состоятельность и практическая полезность систем оперативной океанографии в задачах подводного наблюдения прямо связаны с удовлетворением идущих от приложений требований. Качество систем оперативной океанографии связывается с процедурами адаптивной выборки натурных данных и адаптивным моделированием.
{"title":"МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНОЙ ОКЕАНОГРАФИИ В ПРИЛОЖЕНИИ К ЗАДАЧАМ ПОДВОДНОГО НАБЛЮДЕНИЯ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Виктор Васильевич Коваленко, А. А. Родионов, Р.Е. Ванкевич","doi":"10.7868/s2073667321030011","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321030011","url":null,"abstract":"В статье рассмотрены базовые принципы создания современных систем оперативной океанографии. Совокупность базовых принципов представлена в виде методических основ построения систем оперативной океанографии в приложении к задачам подводного наблюдения. Охарактеризованы принципиально важные для приложений в области морских систем наблюдения свойства таких систем. Обсуждены некоторые проблемные вопросы. Рассмотрена связь инструментария оперативной океанографии с рядом прикладных задач. Среди задач уделено внимание акустическому подводному наблюдению, оптическим инструментам и моделям, биохимическим процессам и моделям. Среди базовых принципов одним из наиболее важных признано последовательное вложение локальных моделей и систем в региональные системы и далее в глобальные системы, а также сопряжение моделей и систем различного уровня. Процессы вложения и сопряжения сопровождаются уточнением начальных и граничных условий с использованием ассимиляции натурных данных. Качество выходных результатов прикладных систем зависит от качества оценок состояния океанической среды и является основой для предъявления требований к точности (неопределенности) систем оперативной океанографии. Анализ последовательной передачи неопределенности от оценок состояния океанической среды к неопределенности выходного результата прикладных систем подводного наблюдения также является базовым принципом. Состоятельность и практическая полезность систем оперативной океанографии в задачах подводного наблюдения прямо связаны с удовлетворением идущих от приложений требований. Качество систем оперативной океанографии связывается с процедурами адаптивной выборки натурных данных и адаптивным моделированием.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"21 3 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310454","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321030060
Александр Валентинович Буренин, Е. А. Войтенко, Михаил Сергеевич Лебедев, Ю. Н. Моргунов, А. А. Тагильцев
Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований по распространению и приему в подводных звуковых каналах широкополосных импульсных сигналов на основе псевдослучайных последовательностей. Анализ экспериментально полученных импульсных характеристик указывает на наличие предпосылок для повышения помехоустойчивости приема навигационных и командных сигналов, а также увеличения дальности действия при неизменной мощности излучения. Цель специально выполненных экспериментальных работ заключалась в получении исходных данных для повышения эффективности навигационных систем дальнего радиуса действия путем оптимизации характеристик излучаемых сигналов. Исследованы особенности формирования импульсных откликов при приеме сигналов с различной частотной полосой и длительностью символов, а также динамика структуры откликов при смещениях глубины приёмного гидрофона относительно оси подводных звуковых каналов. На основе лучевых представлений осуществлена физическая интерпретация полученных экспериментальных результатов для практического применения в решении актуальных задач гидроакустики и океанологии.
{"title":"ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ОТКЛИКОВ В ПОДВОДНЫХ ЗВУКОВЫХ КАНАЛАХ ПРИ ДАЛЬНЕМ РАСПРОСТРАНЕНИИ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Александр Валентинович Буренин, Е. А. Войтенко, Михаил Сергеевич Лебедев, Ю. Н. Моргунов, А. А. Тагильцев","doi":"10.7868/s2073667321030060","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321030060","url":null,"abstract":"Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований по распространению и приему в подводных звуковых каналах широкополосных импульсных сигналов на основе псевдослучайных последовательностей. Анализ экспериментально полученных импульсных характеристик указывает на наличие предпосылок для повышения помехоустойчивости приема навигационных и командных сигналов, а также увеличения дальности действия при неизменной мощности излучения. Цель специально выполненных экспериментальных работ заключалась в получении исходных данных для повышения эффективности навигационных систем дальнего радиуса действия путем оптимизации характеристик излучаемых сигналов. Исследованы особенности формирования импульсных откликов при приеме сигналов с различной частотной полосой и длительностью символов, а также динамика структуры откликов при смещениях глубины приёмного гидрофона относительно оси подводных звуковых каналов. На основе лучевых представлений осуществлена физическая интерпретация полученных экспериментальных результатов для практического применения в решении актуальных задач гидроакустики и океанологии.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310180","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321040031
Г. В. Алексеев, Андрей Вадимович Смирнов, А.В. Пнюшков, А. Е. Вязилова, М.Ю. Кулаков, Н. И. Глок
В начале 1990-х гг. в климатической системе Арктики произошел сдвиг в сторону потепления, которое сопровождалось изменениями температуры и солености водных масс Арктического бассейна под влиянием возросших притоков атлантической воды, поступления со стоком рек, осадками и от таяния льда. Мы оцениваем изменения в содержании и притоках пресной воды в верхний слой Арктического бассейна от десятилетия к десятилетию с 1950-е по 2010-е гг. и связь между изменениями в Арктическом бассейне и в тропической Северной Атлантике. Полученные результаты показывают, что содержание пресной воды в верхнем слое Арктического бассейна в 1990—2000-е гг. понижалось в Евразийской и росло в Амеразийской его частях. В среднем во всём бассейне преобладал рост из-за большего вклада Амеразийской части, занимающей 61% площади бассейна. Наибольшее содержание пресной воды во всём бассейне получено в 1960-е гг., предшествующие отрицательной солёностной аномалии в Северной Атлантике в 1960—1970-х гг. Сокращение содержания пресной воды в Евразийском бассейне произошло в результате увеличенного с 1990-х гг. притока атлантической воды и осолонения верхнего 100-метрового слоя вопреки росту осадков и речного стока в Арктический бассейн. Накопление пресной воды происходит в круговороте Бофорта и во всей Амеразийской части бассейна. В круговороте Бофорта содержание пресной воды в слое 0—100 м увеличилось в 2000—2010-х гг. на 36% по сравнению с 1970-ми гг. Более всего (на 46%) содержание пресной воды увеличилось в этот период в верхнем 50 м слое.
{"title":"ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ В ВЕРХНЕМ СЛОЕ АРКТИЧЕСКОГО БАССЕЙНА С 1950-Х ПО 2010-Е ГОДЫ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Г. В. Алексеев, Андрей Вадимович Смирнов, А.В. Пнюшков, А. Е. Вязилова, М.Ю. Кулаков, Н. И. Глок","doi":"10.7868/s2073667321040031","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321040031","url":null,"abstract":"В начале 1990-х гг. в климатической системе Арктики произошел сдвиг в сторону потепления, которое сопровождалось изменениями температуры и солености водных масс Арктического бассейна под влиянием возросших притоков атлантической воды, поступления со стоком рек, осадками и от таяния льда. Мы оцениваем изменения в содержании и притоках пресной воды в верхний слой Арктического бассейна от десятилетия к десятилетию с 1950-е по 2010-е гг. и связь между изменениями в Арктическом бассейне и в тропической Северной Атлантике. Полученные результаты показывают, что содержание пресной воды в верхнем слое Арктического бассейна в 1990—2000-е гг. понижалось в Евразийской и росло в Амеразийской его частях. В среднем во всём бассейне преобладал рост из-за большего вклада Амеразийской части, занимающей 61% площади бассейна. Наибольшее содержание пресной воды во всём бассейне получено в 1960-е гг., предшествующие отрицательной солёностной аномалии в Северной Атлантике в 1960—1970-х гг. Сокращение содержания пресной воды в Евразийском бассейне произошло в результате увеличенного с 1990-х гг. притока атлантической воды и осолонения верхнего 100-метрового слоя вопреки росту осадков и речного стока в Арктический бассейн. Накопление пресной воды происходит в круговороте Бофорта и во всей Амеразийской части бассейна. В круговороте Бофорта содержание пресной воды в слое 0—100 м увеличилось в 2000—2010-х гг. на 36% по сравнению с 1970-ми гг. Более всего (на 46%) содержание пресной воды увеличилось в этот период в верхнем 50 м слое.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310703","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321040018
Нина Петровна Кузьмина, Н. В. Журбас
Проведен сравнительный анализ симметричных неустойчивых возмущений геострофического течения с постоянным вертикальным и горизонтальным сдвигом скорости в безграничной области и области с боковыми границами. Представлены расчеты скорости роста неустойчивых возмущений в зависимости от вертикального волнового числа для различных безразмерных параметров задачи. Отмечается, что в случае симметричной неустойчивости течения с конечным поперечным масштабом с учетом диффузии массы и импульса, которая возникает при условии Ri (1+Ro)<1 (Ri — геострофическое число Ричардсона, Ro — число Россби), существует конечный вертикальный масштаб максимально растущего возмущения в отличие от случая симметричной неустойчивости в безграничной области, когда максимально растущее возмущение с учетом диффузии массы и импульса реализуются при m 0 (m — вертикальное волновое число). Показано, что совместный эффект боковых границ и диффузии импульса и массы при Pr 1 (Pr — число Прандтля) в зависимости от значений безразмерных параметров задачи может существенно влиять на динамику симметричных возмущений, а именно: приводить к сужению спектра неустойчивых возмущений и уменьшению их скорости роста, и даже препятствовать развитию неустойчивости.v
{"title":"СИММЕТРИЧНАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ ГЕОСТРОФИЧЕСКИХ ТЕЧЕНИЙ С КОНЕЧНЫМ ПОПЕРЕЧНЫМ МАСШТАБОМ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Нина Петровна Кузьмина, Н. В. Журбас","doi":"10.7868/s2073667321040018","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321040018","url":null,"abstract":"Проведен сравнительный анализ симметричных неустойчивых возмущений геострофического течения с постоянным вертикальным и горизонтальным сдвигом скорости в безграничной области и области с боковыми границами. Представлены расчеты скорости роста неустойчивых возмущений в зависимости от вертикального волнового числа для различных безразмерных параметров задачи. Отмечается, что в случае симметричной неустойчивости течения с конечным поперечным масштабом с учетом диффузии массы и импульса, которая возникает при условии Ri (1+Ro)<1 (Ri — геострофическое число Ричардсона, Ro — число Россби), существует конечный вертикальный масштаб максимально растущего возмущения в отличие от случая симметричной неустойчивости в безграничной области, когда максимально растущее возмущение с учетом диффузии массы и импульса реализуются при m 0 (m — вертикальное волновое число). Показано, что совместный эффект боковых границ и диффузии импульса и массы при Pr 1 (Pr — число Прандтля) в зависимости от значений безразмерных параметров задачи может существенно влиять на динамику симметричных возмущений, а именно: приводить к сужению спектра неустойчивых возмущений и уменьшению их скорости роста, и даже препятствовать развитию неустойчивости.v","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310904","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321020088
Александр Владимирович Рахуба, Марина Валентиновна Шмакова, Сергей Алексеевич Кондратьев
Представлена модель массопереноса в Куйбышевском водохранилище, разработанная на основе системы уравнений «мелкой воды», модели конвективно-диффузионного переноса растворенного вещества, а также аналитических формул для расчета общего расхода наносов и мутности воды. Модель была использована для оценки геоэкологического состояния Куйбышевского водохранилища в части качества воды. Оценка параметров модели выполнена с применением данных натурных изменений в пунктах мониторинга. Проведена серия имитационных расчетов течений в акватории водохранилища, распространения шлейфов вод притоков и переноса взвешенных частиц при различных гидрометеорологических ситуациях в условиях средней водности. Показано, что скорости и траектории распространения речных водных масс зависят как от наличия ветровой циркуляции течений, так и от режима стока в акватории. Формирование пространственной конфигурации шлейфов речных вод в плёсовых районах водохранилища определяется скоростью и направленностью циркуляционных ветровых течений. Значения удельного расхода наносов в водохранилище при сильных ветрах меняются на порядок. В результате решения поставленной задачи продемонстрированы возможности представленной модели и дана оценка распространения растворенной примеси (возможно загрязненной), а также транспорта и переотложения речных наносов в различных точках акватории при различных гидрометеорологических условиях.
{"title":"ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МАССОПЕРЕНОСА В ПРОТОЧНОМ ВОДОЕМЕ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Александр Владимирович Рахуба, Марина Валентиновна Шмакова, Сергей Алексеевич Кондратьев","doi":"10.7868/s2073667321020088","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321020088","url":null,"abstract":"Представлена модель массопереноса в Куйбышевском водохранилище, разработанная на основе системы уравнений «мелкой воды», модели конвективно-диффузионного переноса растворенного вещества, а также аналитических формул для расчета общего расхода наносов и мутности воды. Модель была использована для оценки геоэкологического состояния Куйбышевского водохранилища в части качества воды. Оценка параметров модели выполнена с применением данных натурных изменений в пунктах мониторинга. Проведена серия имитационных расчетов течений в акватории водохранилища, распространения шлейфов вод притоков и переноса взвешенных частиц при различных гидрометеорологических ситуациях в условиях средней водности. Показано, что скорости и траектории распространения речных водных масс зависят как от наличия ветровой циркуляции течений, так и от режима стока в акватории. Формирование пространственной конфигурации шлейфов речных вод в плёсовых районах водохранилища определяется скоростью и направленностью циркуляционных ветровых течений. Значения удельного расхода наносов в водохранилище при сильных ветрах меняются на порядок. В результате решения поставленной задачи продемонстрированы возможности представленной модели и дана оценка распространения растворенной примеси (возможно загрязненной), а также транспорта и переотложения речных наносов в различных точках акватории при различных гидрометеорологических условиях.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310523","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：