ADAPTATION OF SHALLOW WATER VORTEX MOTIONS TO CYCLOSTROPHIC BALANCE

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Within the framework of shallow water theory, the process of establishing cyclostrophic balance — a balance between the pressure gradient and centrifugal force — is investigated. To study the process of establishment (or adjustment), a Cauchy problem for disturbances with an unbalanced initial state in the form of an axisymmetric vortex is considered. The solution to the problem is represented by the sum of a stationary (balanced) and a non-stationary (wave) component. The stationary component is found using the law of conservation of potential vorticity. The wave component is found using the Fourier–Bessel transform. This component describes the gravity waves generated during the process of adjustment to cyclostrophic balance. Over time, the wave component dissipates spatially, and only the balanced part remains in the solution. The process of cyclostrophic adjustment is thus an important source of surface gravity wave generation.

Авторлар туралы

M. Kalashnik

Obukhov Institute of Atmospheric Physics, Russian Academy of Sciences; Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences; NPO Typhoon

Email: kalashnik-obn@mail.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia; Obninsk, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Гилл А. Динамика атмосферы и океана. М.: Мир, 1986. Т. 1. 396 с., Т. 2. 415 с.
  2. Blumen W. Geostrophic adjustment // Rev. Geophys. Space Phys. 1972. V. 10. No. 2. P. 485–528.
  3. Rossby C.G. On the mutual adjustment of pressure and velocity distribution in simple current systems. I. // J. Mar. Res. 1937. V. 1. P. 15–28.
  4. Обухов А.М. К вопросу о геострофическом ветре // Изв. АН СССР. Сер. геогр. и геофиз. 1949. Т. 13. № 4. С. 281–306.
  5. Reznik G.M., Zeitlin V., and Ben Jelloul M. Nonlinear theory of geostrophic adjustment. Part I: Rotating shallow water model // J. Fluid Mech. 2001. V. 445. P. 93–120.
  6. Калашник М.В. Формирование фронтов и струйных течений при геострофическом приспособлении в стратифицированной вращающейся жидкости // Докл. РАН. 1997. Т. 357.№2. С. 247–251.
  7. Калашник М.В., Чхетиани О.Г. Об устойчивости струйных течений во вращающемся слое мелкой воды // Изв. РАН. МЖГ. 2016.№5. С. 29–42.
  8. Калашник М.В., Свиркунов П.Н. О состояниях циклострофического и геострофического баланса // Докл. РАН. 1995. Т. 344.№2. С. 233–236.
  9. Калашник М.В., Свиркунов П.Н. О состояниях циклострофического и геострофического баланса в модели мелкой воды // Изв. РАН. ФАО. 1996. Т. 32.№3. С. 402–409.
  10. Калашник М.В., Вишератин К.Н. Циклострофическое приспособление в закрученных газовых потоках и вихревой эффект Ранка // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2008. Т. 133. № 4. С. 935–947.
  11. Калашник М.В., Вишератин К.Н. Циклострофическое приспособление и нелинейные колебания в ядре интенсивного атмосферного вихря // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2010. Т. 46.№5. С. 638–644.
  12. Pedlosky J. Geophysical Fluid Dynamics. Springer-Verlag, Berlin // New York. 1987. 710 pp.
  13. Калашник М.B., Курганский М.В., Чхетиани О.Г. Бароклинная неустойчивость в геофизической гидродинамике // Успехи физических наук. 2022. Т. 192.№10. С. 1110–1144.
  14. Kalashnik M.V. Long-wave instabilities in the SQG model with two boundaries // Geophys Astrophys Fluid Dyn. 2021. V. 115(4). P. 393–411.
  15. Kalashnik M.V., Kurgansky M.V., Kostrykin S.V. Instability of surface quasigeostrophic spatially periodic flows // J. Atmos. Sci. 2020. V. 77. P. 239–255.
  16. Kalashnik M.V., Chkhetiani O.G., Kurgansky M.V. Discrete SQG models with two boundaries and baroclinic instability of jet flows // Phys. Fluids . 2021. V. 33. 076608.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).