Санкт-Петербург, 1 авг - ИА Neftegaz.RU. Ученые из СПбГУ выяснили, что мезомасштабные вихри в океанах могут передавать свою потенциальную и кинетическую энергию филаментам - тонким вихревым нитям.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
Исследование было проведено в Норвежском море и получило поддержку гранта Российского научного фонда.
Результаты исследования были опубликованы в Journal of Marine Science and Engineering.
Мезомасштабные вихри - это круговое или спиралевидное движение воды в океанах, вызванное различными физическими силами, такими как течения, ветер, гравитация и другие.
Вихри играют важную роль в перемешивании водных масс, переносят тепло, кинетическую энергию и биохимические характеристики на значительные расстояния, иногда до сотен км.
Наличие теплых или холодных вихрей океана оказывает влияние на локальную погоду побережья и климат.
Кроме того, мезомасштабные вихри играют важную роль в глобальной океанической циркуляции.
Области вихревой активности связаны с неустойчивостью крупных циркуляционных структур.
Особенно интенсивные струйные течения в океане, такие как Гольфстрим или Куросио, способствуют рождению вихрей.
Также вихри могут образовываться при взаимодействии других вихрей с топографией дна.
Хотя многое о кинематических свойствах и динамике вихрей уже известно, существует еще много неоткрытых факторов.
Например, научное сообщество до сих пор не полностью понимает, как вихри могут сохраняться в неоднородных внешних течениях.
Лофотенская котловина в Норвежском море является самой динамически активной областью, характеризующейся локальными максимумами дисперсии уровня океана и кинетической энергии вихрей.
В основном, динамическая активность в этой области связана с мезомасштабными вихрями, которые образуются в Норвежском течении, отвечающем за перенос Атлантической воды в Арктику.
Уникальной чертой Лофотенской котловины является постоянное наличие антициклона в центре и большое количество мезомасштабных вихрей, обусловленное гидродинамическими условиями и особенностями топографии.
Ученые из СПбГУ определили, что при эволюции мезомасштабных вихрей, находящихся под влиянием деформирующих течений, происходит передача энергии от вихрей к филаментам - вихревым нитям.
Исследование показало, что данное явление представляет собой прямой энергетический каскад, при котором энергия передается от крупных мезомасштабных движений к меньшим субмезомасштабным нитям.
Сотрудница кафедры океанологии СПбГУ профессор Т. Белоненко отметила, что в этом процессе вихри вытягиваются в вихревые нити (филаменты), что способствует передаче энергии.
Одновременно с вытягиванием вихров энергия вихрей уменьшается, но возвращается в течения.
Ученые использовали для проведения исследования спутниковые и модельные данные, включая глобальные гидродинамические модели и спутниковые и натурные измерения.
В будущем исследователи планируют изучить взаимодействие мезомасштабных вихрей с фронтами, морской топографией и биологической продуктивностью океана, а также исследовать влияние этих факторов на океанские экосистемы.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
Исследование было проведено в Норвежском море и получило поддержку гранта Российского научного фонда.
Результаты исследования были опубликованы в Journal of Marine Science and Engineering.
Мезомасштабные вихри - это круговое или спиралевидное движение воды в океанах, вызванное различными физическими силами, такими как течения, ветер, гравитация и другие.
Вихри играют важную роль в перемешивании водных масс, переносят тепло, кинетическую энергию и биохимические характеристики на значительные расстояния, иногда до сотен км.
Наличие теплых или холодных вихрей океана оказывает влияние на локальную погоду побережья и климат.
Кроме того, мезомасштабные вихри играют важную роль в глобальной океанической циркуляции.
Области вихревой активности связаны с неустойчивостью крупных циркуляционных структур.
Особенно интенсивные струйные течения в океане, такие как Гольфстрим или Куросио, способствуют рождению вихрей.
Также вихри могут образовываться при взаимодействии других вихрей с топографией дна.
Хотя многое о кинематических свойствах и динамике вихрей уже известно, существует еще много неоткрытых факторов.
Например, научное сообщество до сих пор не полностью понимает, как вихри могут сохраняться в неоднородных внешних течениях.
Лофотенская котловина в Норвежском море является самой динамически активной областью, характеризующейся локальными максимумами дисперсии уровня океана и кинетической энергии вихрей.
В основном, динамическая активность в этой области связана с мезомасштабными вихрями, которые образуются в Норвежском течении, отвечающем за перенос Атлантической воды в Арктику.
Уникальной чертой Лофотенской котловины является постоянное наличие антициклона в центре и большое количество мезомасштабных вихрей, обусловленное гидродинамическими условиями и особенностями топографии.
Ученые из СПбГУ определили, что при эволюции мезомасштабных вихрей, находящихся под влиянием деформирующих течений, происходит передача энергии от вихрей к филаментам - вихревым нитям.
Исследование показало, что данное явление представляет собой прямой энергетический каскад, при котором энергия передается от крупных мезомасштабных движений к меньшим субмезомасштабным нитям.
Сотрудница кафедры океанологии СПбГУ профессор Т. Белоненко отметила, что в этом процессе вихри вытягиваются в вихревые нити (филаменты), что способствует передаче энергии.
Одновременно с вытягиванием вихров энергия вихрей уменьшается, но возвращается в течения.
Ученые использовали для проведения исследования спутниковые и модельные данные, включая глобальные гидродинамические модели и спутниковые и натурные измерения.
В будущем исследователи планируют изучить взаимодействие мезомасштабных вихрей с фронтами, морской топографией и биологической продуктивностью океана, а также исследовать влияние этих факторов на океанские экосистемы.
Автор: А. Шевченко
