Лаборатория геофизических пограничных слоев

Руководитель лаборатории
доктор географических наук А.В. Зимин
zimin2@mail.ru

Лаборатория создана в 1968 г., получила свое нынешнее наименование в 2013 г.
В составе лаборатории 2 доктора наук и 5 кандидатов наук, 2 аспиранта.

 

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТ

  • Статистика и механика экстремальных волн (волн-убийц). Создание методов вероятностного прогноза экстремальных волн.
  • Параметризация взаимодействия океана и атмосферы для моделей прогноза погоды и климата.
  • Эволюция вторичных внутренних волн, генерируемых приливными течениями над подводными объектами.
  • Исследования субмезомасштабных процессов и явлений.

 

ВАЖНЕЙШИЕ НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ

Рис. 1.  Нелинейное трех волновое взаимодействие.

Рис. 2. Записи колебаний температуры по данным контактных измерений в Черном, Белом, Баренцевом, Охотском морях и в Авачинском заливе Тихого океана. Hвв – максимальная ожидаемая за месяц высота внутренних волн
  • Предложен новый подход в технологии совместного моделирования океана, атмосферы и морских волн, осуществляемый путем детального моделирования процессов на поверхности океана. Согласно этому подходу ветер отдает энергию и импульс волнам, турбулентности и поверхностным течениям через поле поверхностного давления и тангенциальное напряжение. Волны запасают импульс и энергию и передают их с задержкой также течениям и турбулентности верхнего слоя океана. Предлагаемый подход был успешно апробирован в модели совместной региональной циркуляции атмосферы/океана и морских волн.
  • Сформулирована одномерная модель пограничного слоя над волнами предназначенная для объединения атмосферных и океанических моделей с моделями поверхностных волн. Установлено, что продуцируемый волнами поток импульса
    не является внутренним свойством турбулентного пограничного слоя, поскольку он создан внешними воздействиями, т.е. волнами. Именно этот поток определяет специфические свойства волнового пограничного слоя.
  • В экспериментах с прохождением внутренней волны в канале описана эволюция процесса и получены количественные характеристики времени перехода от сонаправленного волнового движения до достижения условий синхронизма и нелинейного 3-х волнового взаимодействия. С помощью вейвлет-анализа получена картина перекачки энергии от волны форсинга и длинной волны к результирующей внутренней волне (рис.1).
  • Разработана методика исследования субмезомасштабых процессов на основе сочетания спутниковых данных и полигонных океанографических наблюдений позволяющая проводить их постоянный мониторинг на акватории приливных морей. Выявлены особенности пространственно-временной субмезомасштабной вихревой активности на фоне процессов большего масштаба в арктических морях.
  • На основе данных многолетних натурных наблюдений получена оценка повторяемости интенсивных внутренних волн в Белом, Баренцевом и Охотском морях и Тихоокеанском шельфе Камчатского полуострова (рис.2).

МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО

Swinburne университет, Мельбурн, Австралия

 

Сотрудники лаборатории:

Атаджанова Оксана Алишеровна
Башмакова Наталья Васильевна
Белевич Михаил Юрьевич
Булгаков Кирилл Юрьевич
Гордеева Светлана Михайловна
Жегулин Глеб Викторович
Зимин Алексей Вадимович
Коник Александр Александрович
Свергун Егор Игоревич
Чаликов Дмитрий Викторович