Семинар ОДА
В четверг 1 декабря 2016 г. в 11:00 в Конференц-зале Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН состоится семинар Отдела динамики атмосферы
Тема доклада: «Каскад энергии в аттракторах внутренних волн»
Докладчик: Ерманюк Е. В. (Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, г. Новосибирск)
Работа выполнена в сотрудничестве с И. Н. Сибгатуллиным (Мехмат МГУ, Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, г. Москва), а также К. Брузе, Т. Доксуа, Э. Сколан, С. Жубо (Лаборатория физики Высшей нормальной школы г. Лиона)
Аннотация доклада:
Дисперсионное соотношение для внутренних волн в однородно стратифицированной жидкости допускает распространение волн в виде наклонных пучков. Следствием дисперсионного соотношения является возможность геометрической фокусировки: при отражении пучка внутренних волн от наклонной стенки изменяется его ширина. В замкнутой области за счет многократного повторения эффекта фокусировки возможно появление так называемых геометрических аттракторов — замкнутых линий, на которых происходит концентрация поступающей в систему энергии. В докладе представлено комплексное экспериментальное и численное исследование линейной и нелинейной динамики аттракторов внутренних волн в трапецеидальном лотке, заполненном однородно стратифицированной жидкостью. Измерения характеристик поля внутренних волн выполнены с помощью PIV-метода и цифрового шлирен-метода. Численное моделирование выполнено с помощью метода спектральных элементов. Показано, что механизмом неустойчивости волн является триадный резонанс. Исследована динамика развития каскада триадных взаимодействий, приводящего к возникновению режима волновой турбулентности при увеличении уровня входного воздействия на систему. Изучена статистика экстремальных событий с помощью построения плотности вероятности горизонтальной завихренности. Геофизическим приложением рассмотренного в докладе механизма является задача о перемешивании жидкости в глубинных слоях океана. Аналоги обсуждаемых в докладе явлений наблюдаются также в сферических слоях вращающейся жидкости.
Публикации по теме доклада:
1) Scolan H., Ermanyuk E. V., Dauxois T. (2013) Nonlinear fate of internal wave attractors Phys. Rev. Lett. 110, 234501
2) Brouzet C., Ermanyuk E. V., Joubaud S., Sibgatullin I. N., Dauxois T. (2016) Energy cascade in internal-wave attractors Europhysics Letters 113, 44001
3) Brouzet C., Sibgatullin I. N., Scolan H., Ermanyuk E. V., Dauxois T. (2016) Internal wave attractors examined using laboratory experiments and 3D numerical simulations J. Fluid Mech. 793, 109–131
4) Brouzet C., Ermanyuk E. V., Joubaud S., Pillet G., Dauxois T. (2016) Internal wave attractors: scenarios of instability J. Fluid Mech. (revised version submitted).
