Об одной гипотезе образования крупномасштабных интрузий в Арктическом бассейне

Кузьмина Н. П.

Найдены некоторые аналитические решения задачи о трехмерной неустойчивости слабого геострофического течения с линейным сдвигом скорости с учетом вертикальной диффузии плавучести. Анализ основан на уравнении эволюции потенциального вихря в длинноволновом приближении: горизонтальный масштаб возмущений значительно превышает локальный радиус деформации Россби. Выдвигается гипотеза, что полученные решения могут быть полезны для описания устойчивых и неустойчивых возмущений планетарного масштаба применительно к полярным районам океана, в частности к Арктическому бассейну, где наблюдаются слабые бароклинные фронты, временная изменчивость которых может превышать несколько лет, и влияние бета-эффекта на динамику возмущений практически отсутствует. Неустойчивые (растущие со временем) решения применяются для описания образования крупномасштабных интрузий, которые наблюдаются в Арктическом бассейне. Двойная диффузия, которая является типичным и важным механизмом образования интрузий в океане, для построения решений учитывается с помощью простейшей параметризации в рамках модели. Проводится сравнение решений, полученных с учетом и без учета двойной диффузии, со структурными особенностями наблюдаемого в Евразийском бассейне крупномасштабного интрузионного расслоения. Устойчивые (затухающие со временем) решения описывают возмущения, которые в отличие от волн Россби могут двигаться не только на запад, но и на восток, в зависимости от знака линейного сдвига геострофической скорости. Высказывается мнение, что найденные аналитические решения могут быть полезны для проверки численных решений задач на собственные значения, посвященные анализу трехмерной неустойчивости бароклинных фронтов с учетом вертикальной диффузии плавучести. Более того, полученные решения дают аналитические соотношения для фазовых скоростей и инкрементов роста или затухания возмущений, которые в задачах на собственные значения, как правило, точно определить не удается.

Скачать