Structure of baroclinic tides near seamounts
СТРУКТУРА БАРОКЛИННЫХ ПРИЛИВОВ В ОКРЕСТНОСТИ ПОДВОДНЫХ ГОР
Résumé
Генерация внутренних волн при взаимодействии приливных течений с топографией дна играет существенную роль в общем балансе потерь энергии баротропных приливов. Случай плоской задачи исследован наиболее полно. Структура поля внутренних волн в пространственном случае значительно менее изучена. В настоящей работе представлены результаты экспериментального и теоретического исследования модельной задачи о структуре пространственных полей внутренних волн, генерируемых горизонтальными колебаниями сферы в однородно стратифицированной жидкости. Разработан метод измерения параметров внутренних волн с помощью компьютерного анализа смещений флуоресцентных прослоек в толще жидкости. Проведено сопоставление экспериментальных данных и теоретических результатов, полученных на основе Voisin (J. Fluid Mech. 2003). Показано, что параметры волн, излучаемых на фундаментальной частоте колебаний $\omega$, хорошо согласуются с оценками в рамках линейной теории волн в вязкой однородно стратифицированной жидкости в широком диапазоне безразмерных амплитуд колебаний. Определен диапазон применимости теорий ближнего и дальнего поля. Указана необходимость учета эффекта присоединенной массы для корректной оценки амплитуд излучаемых волн. Показано, что волны, излучаемые на кратных частотах $n\omega$, являются эффектами $n$-го порядка по амплитуде колебаний, причем диаграммы направленности излучения для кратных гармоник соответствуют мультиполям порядка $2n$.