КнигоПровод.Ru | 25.11.2024 |
|
|
Лабораторные модели физических процессов в атмосфере и океане Научное издание |
Алексеев В. В., Киселева С. В., Лаппо С. С. |
год издания — 2005, кол-во страниц — 312, ISBN — 5-02-033743-9, тираж — 480, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ матов., масса книги — 620 гр., издательство — Наука |
|
цена: 699.00 руб | | | | |
|
Р е ц е н з е н т ы: д-р ф.-м. наук В. В. Ефимов д-р ф.-м. наук К. В. Показеев
Утверждено к печати Учёным советом Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН
Формат 70x100 1/16. Печать офсетная |
ключевые слова — океан, атмосфер, геофиз, вихр, циклон, термохалин, пограничн, газообмен, вода-воздух, шторм, гидродинам, циркуляц, сдвигов, стоммел, баротроп, бейкер, фульц, конвективн, турбулен, струйн, хэлл, нелинейн, термосфер, тайфун, термоклин, стратифиц, автоколеб |
В книге представлены результаты использования метода физического моделирования для изучения динамических процессов и явлений в океане и атмосфере. Рассмотрена экспериментальная техника и приведён анализ данных, полученных при моделировании развития неустойчивостей геофизических сдвиговых систем и образования вихрей. Показаны результаты лабораторного и математического моделирования тепловой волны и тропического циклона в атмосфере. Рассматриваются воздействия циклона на термохалинную структуру океана и динамические характеристики водного поверхностного слоя. Анализируются волновые характеристики и возможные механизмы образования волн на поверхности воды в зависимости от поля ветра и давления в пограничном слое; проводится сравнение лабораторных и натурных данных. Представлены также результаты моделирования газообмена через поверхность раздела вода-воздух в условиях штормовой деятельности.
Для специалистов в области океанологии, физики моря, гидродинамики, студентов, аспирантов и преподавателей вузов.
The book presents the results of physical modeling application for studying of dynamical processes and phenomena in the ocean and atmosphere. Experimental methods are viewed and interpretation of data, received in experimental studying of geophysical shear system instability, is presented. Results of laboratory and mathematical models of heat wave and hurricane in the atmosphere are described. Particular attention is given to specific features of the thermohaline and dynamical structures of a water surface layer under the effect of hurricane. Wave parameters and possible mechanisms of wave formation in relation to wind and pressure distribution in the boundary layer are described and the laboratory and field data are compared. Also the results of gas exchange modeling through the air-water surface in storm conditions are presented.
For oceanologists, scientists in the field of marine physics, hydrodynamics, as well as students, post-graduate students and lecturers of universities.
|
ОГЛАВЛЕНИЕПРЕДИСЛОВИЕ | 5 | ВВЕДЕНИЕ | 9 |
| Глава 1 | НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ АТМОСФЕРЫ И ОКЕАНА |
| 1.1. Динамические процессы атмосферы и океана различных пространственных | и временных масштабов | 14 | § 1.1.1. Некоторые подходы к моделированию общей океанической циркуляции | 14 | § 1.1.2. Сдвиговые системы и формирование общей циркуляции атмосферы и океана | 24 | 1.2. Некоторые вопросы математического моделирования геофизических сдвиговых | систем | 40 | 1.3. Методы лабораторного моделирования геофизических течений во вращающихся | сосудах | 48 | § 1.3.1. Лабораторные модели стационарных океанических циркуляции Г. Стоммела | 50 | § 1.3.2. Сферическая модель баротропной циркуляции атмосферы Д. Бейкера, | Дж. и А. Р. Робинсон | 53 | § 1.3.3. Полусферическая модель зональной циркуляции Д. Фульца | 63 | § 1.3.4. Конвективные двумерные («плоские») модели циркуляции атмосферы | 64 | § 1.3.5. «Плоские» модели баротропной неустойчивости потоков с горизонтальном | сдвигом | 66 | § 1.3.6. Модели с параболическим профилем дна | 69 | § 1.3.7. Моделирование динамики вихревых структур в стратифицированной | вращающейся жидкости | 73 |
| Глава 2 | ЛАБОРАТОРНЫЕ МОДЕЛИ | ГЕОФИЗИЧЕСКИХ СДВИГОВЫХ ТЕЧЕНИЙ |
| 2.1. Моделирование динамических особенностей развития зональных потоков с | циклоническим сдвигом скорости | 77 | § 2.1.1. Условия проведения эксперимента | 77 | § 2.1.2. Описание и систематизация режимов движения гидродинамической системы | с циклоническим сдвигом скорости зональных потоков. Структурная организация | турбулентного сдвигового течения | 80 | § 2.1.3. Анализ экспериментально полученной диаграммы областей устойчивости | режимов различных волновых чисел | 93 | § 2.1.4. Сопоставление динамических условий формирования геофизических течений | и качественно подобных им лабораторных режимов движения | 100 | 2.2. Экспериментальное исследование структурной эволюции интенсивного струйного | течения | 109 | § 2.2.1. Структурная модификация струйного течения при изменении определяющих | внешних параметров | 109 | § 2.2.2. Эволюция волнового числа неустойчивого кругового струйного течения | 117 | § 2.2.3. Нерегулярные режимы движения | 121 | § 2.2.4. Качественное сравнение структурной эволюции природных и лабораторных | струйных течений | 126 | 2.3. Моделирование долгоживущего интенсивного циклонического вихря в зоне | взаимодействия крупномасштабных сдвиговых потоков | 128 | § 2.3.1. Анализ режимов эволюции сдвиговой системы к стадии локализованного | долгоживущего вихря | 128 | § 2.3.2. Анализ характеристик локального циклонического вихря на различных стадиях | его развития | 138 | § 2.3.3. Сопоставление структурных особенностей этапов развития природных и | лабораторных интенсивных уединённых вихрей | 140 |
| Глава 3 | ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ КОНВЕКЦИИ | В ОБРАЗОВАНИИ СТРУЙНЫХ ТЕЧЕНИЙ, | ВЛИЯНИЕ ДВИЖУЩЕГОСЯ ТЕПЛОВОГО ИСТОЧНИКА | НА ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОТОКОВ В ВЯЗКОЙ СРЕДЕ |
| 3.1. Конвективный механизм возникновения струйного течения | 147 | 3.2. Эксперименты по возбуждению потоков, движущихся за температурной волной | 150 | 3.3. Исследование неконвективного механизма возникновения эффекта Хэлли | 160 | § 3.3.1. Математическая постановка и аналитическое решение двумерной нелинейной | задачи для случая движущегося периодического температурного воздействия | 160 | § 3.3.2. Математическая постановка и аналитическое решение двумерной линейной | задачи с движущимся одиночным температурным импульсом | 170 | 3.4. Эффекты, вызываемые температурной волной, и проблема атмосферной | циркуляции | 174 | § 3.4.1. Конвективная модель четырёхдневной циркуляции атмосферы Венеры | 174 | § 3.4.2. Движения в термосфере планет, индуцированные бегущей солнечно-суточной | температурной волной | 175 |
| Глава 4 | ЛАБОРАТОРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО СЛЕДА | ТРОПИЧЕСКОГО ЦИКЛОНА |
| 4.1. Исследования реакции океана на прохождение тропических циклонов | 183 | § 4.1.1. Натурное исследование реакции океана на прохождение тайфунов | 183 | § 4.1.2. Математическое моделирование воздействия тайфунов на океан | 189 | § 4.1.3. Некоторые аспекты лабораторного моделирования вихревых систем и | стратифицированного океана | 192 | 4.2. Исследование процесса формирования термического следа воздушного вихря | в стратифицированном океане | 201 | § 4.2.1. Экспериментальная модель воздушного вихря и стратифицированного океана | 201 | § 4.2.2. Критерии подобия модели | 207 | § 4.2.3. Основные закономерности трансформации термоклина | 212 | § 4.2.4. Пространственные и временные характеристики процесса формирования | термического следа | 215 | § 4.2.5. Динамика верхнего квазиоднородного слоя | 217 | § 4.2.6. Воздействие воздушного вихря на водный слой при термохалинной | стратификации | 219 | 4.3. Динамические процессы, возбуждаемые воздушным вихрем в стратифицированном | океане | 221 | § 4.3.1. Возникновение внутренних автоколебаний | 221 | § 4.3.2. Развитие внутренних колебаний в слое жидкости с термохалинной | стратификацией | 223 | § 4.3.3. Взаимодействие модели стратифицированного океана с движущимся | воздушным вихрем | 224 | § 4.3.4. Вертикальные движения под воздушным вихрем | 226 | § 4.3.5. Сопоставление результатов эксперимента с натурными данными и | результатами численного моделирования | 230 | 4.4. Влияние дисперсных сред, образующихся при обрушении волн, на газообмен | между океаном и атмосферой в штормовых зонах | 231 | § 4.4.1. Образование воздушных пузырьков при обрушении волн. Газообмен при | больших скоростях ветра | 231 | § 4.4.2. Влияние пузырьков, образующихся при обрушении волн, на газообмен между | океаном и атмосферой. Газообмен в штормовых зонах | 234 |
| Глава 5 | ЛАБОРАТОРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕНЕРАЦИИ ВОЛН | ИНТЕНСИВНЫМ ВОЗДУШНЫМ ВИХРЕМ |
| 5.1. Волны и колебания, возбуждаемые вихревыми барическими образованиями | 258 | § 5.1.1. Структура приводного слоя в атмосферных вихрях | 258 | § 5.1.2. Методы наблюдения за тропическими циклонами и волнением. Особенности | волн и зыби под интенсивными атмосферными вихрями | 263 | 5.2. Моделирование приводного слоя воздушного вихря | 266 | § 5.2.1. Оценки подобия приводного слоя вихря и процесса генерации волн | 266 | § 5.2.2. Характеристики приводного слоя модели воздушного вихря | 268 | § 5.2.3. Деформация глаза модельного воздушного вихря | 271 | 5.3. Особенности генерации волн воздушным вихрем | 276 | § 5.3.1. Система волн под моделью атмосферного вихря | 276 | § 5.3.2. Резонанс, длинные волны, наблюдаемые в модели. Течения и колебания | в верхнем слое воды | 287 | | ЗАКЛЮЧЕНИЕ | 293 | | ЛИТЕРАТУРА | 296 |
|
Книги на ту же тему- Численные методы прогноза погоды, Белов П. Н., Борисенков Е. П., Панин Б. Д., 1989
- Тепловой режим океана и долгосрочные прогнозы погоды, Угрюмов А. И., 1981
- Динамика волновых процессов в пограничных слоях атмосферы и океана, Ефимов В. В., 1981
- Энергетика атмосферы в полярных областях, Романов В. Ф., Арискина Н. В., Васильев В. Ф., Лагун В. Е., 1987
- Метеорология и климатология: учебник. — 7-е изд., Хромов С. П., Петросянц М. А., 2006
- Проблемы предсказуемости состояния атмосферы и гидродинамический долгосрочный прогноз погоды, Мусаелян Ш. А., 1984
- Проблемы общей циркуляции атмосферы: Труды 3-й Всесоюзной конференции по общей циркуляции атмосферы, Погосян Х. П., ред., 1972
- Мелкомасштабная турбулентность в океане, Поздынин В. Д., 2002
- Атмосферная циркуляция и её взаимодействие с океаном в тропических и внетропических широтах Атлантики, Самойленко В. С., ред., 1981
- Океанские внутренние волны, Морозов Е. Г., 1985
- Океанология, Истошин Ю. В., 1969
- Воздействие тепловых потоков из океана на колебания климата высоких широт, Савченко В. Г., Нагурный А. П., 1987
- Микроволновая диагностика поверхностного слоя океана, Райзер В. Ю., Черный И. В., 1994
- Структура атмосферных осадков, Литвинов И. В., 1974
- Долгосрочные гидрометеорологические прогнозы в Северной Атлантике, Кондратович К. В., 1977
- Современные проблемы вычислительной математики и математического моделирования: в 2-х томах (комплект из 2 книг), Бахвалов Н. С., Воеводин В. В., Дымников В. П., ред., 2005
- Динамика и прогноз крупномасштабных аномалий температуры поверхности океана (статистический подход), Питербарг Л. И., 1989
- Избранные труды по физике моря, Штокман В. Б., 1970
- Испарение в атмосферу: Теория, история, приложения, Братсерт У. Х., 1985
- Эффекты волн в пограничных слоях атмосферы и океана, Дворянинов Г. С., 1982
- Синоптическое взаимодействие океана и атмосферы в средних широтах, Гулев С. К., Колинко А. В., Лаппо С. С., 1994
- Крупномасштабные динамические процессы в атмосфере, Хоскинс Б., Пирс Р., ред., 1988
- Проблемы физики атмосферы. Сборник 5, Кондратьев К. Я., ред., 1967
- Химия нижней атмосферы, Расул С. И., ред., 1976
- Спектральные модели общей циркуляции атмосферы и численного прогноза погоды, Машкович С. А., 1986
- Оптика моря. — 2-е испр. и доп. изд. «Оптической океанографии», Ерлов Н. Г., 1980
- Вычислительный эксперимент в проблеме цунами, Шокин Ю. И., Чубаров Л. Б., Марчук А. Г., Симонов К. В., 1989
- Суперкомпьютерное моделирование в физике климатической системы: Учебное пособие, Лыкосов В. Н., Глазунов А. В., Кулямин Д. В., Мортиков Е. В., Степаненко В. М., 2012
- Моделирование тепло- и влагообмена поверхности суши с атмосферой, Гусев Е. М., Насонова О. Н., 2010
- Математическое моделирование общей циркуляции атмосферы и океана, Марчук Г. И., Дымников В. П., Залесный В. Б., Лыкосов В. Н., Галин В. Я., 1984
- Основы океанологии: Учебное пособие, Иванов В. А., Показеев К. В., Шрейдер А. А., 2008
- Лидарный контроль стратосферы, Зуев В. В., 2004
- Моделирование динамики и кинетики газовых примесей и аэрозолей в атмосфере, Алоян А. Е., 2008
- Аналитические методы моделирования планетарного пограничного слоя, Браун Р. А., 1978
- Численные методы решения задач динамики атмосферы и океана: Сборник статей, Дмитриева-Арраго Л. Р., Руховец Л. В., Шнееров Б. Е., ред., 1968
- Проливы Мирового океана. Общий подход к моделированию, Андросов А. А., Вольцингер Н. Е., 2005
- Диффузия примесей в океане, Озмидов Р. В., 1986
- Метод характеристик в задачах атмосферной оптики, Сушкевич Т. А., Стрелков С. А., Иолтуховский А. А., 1990
- Исследование атмосферного озона, Гущин Г. П., 1963
- Физика атмосферы, Хргиан А. Х., 1953
- Аэрозоль и климат, Кондратьев К. Я., ред., 1991
- Численные методы краткосрочного прогноза погоды, Гандин Л. С., Дубов А. С., 1968
- Модели глобальной атмосферы и Мирового океана: алгоритмы и суперкомпьютерные технологии: Учебное пособие, Толстых М. А., Ибраев Р. А., Володин Е. М., Ушаков К. В., Калмыков В. В., Шляева А. В., Мизяк В. Г., Хабеев Р. Н., 2013
- Динамика внутренних гравитационных волн в океане, Миропольский Ю. З., 1981
- Моделирование и прогноз верхних слоёв океана, Краус Э. Б., ред., 1979
- Климат и циркуляция океана, Манабе С., Брайен К., 1972
- Математические модели циркуляции в океане, Марчук Г. И., Кочергин В. П., Саркисян А. С., Бубнов М. А., Залесный В. Б., Климок В. И., Кордзадзе А. А., Кузин В. И., Протасов А. В., Сухоруков В. А., Цветова Е. А., Щербаков А. В., 1980
- Избранные труды. Нелинейные волны в океане, Воляк К. И., 2002
- Введение в теорию волновых движений в океане: Учебное пособие, Фукс В. Р., 1982
- Динамика верхнего слоя океана. — 2-е изд., испр. и доп., Филлипс О. М., 1980
- Динамика приповерхностного слоя воздуха, Бютнер Э. К., 1978
- Теоретические основы акустики океана, Бреховских Л. М., Лысанов Ю. П., 2007
- Моделирование вертикальной термической структуры деятельного слоя океана, Калацкий В. И., 1978
- Физическая природа и структура океанических фронтов, Фёдоров К. Н., 1983
- Климат города, Ландсберг Г. Е., 1983
- Проблемы нелинейной оптики (Электромагнитные волны в нелинейных диспергирующих средах) 1961—1963, Ахманов С. А., Хохлов Р. В., 1964
- Нелинейная динамика поверхностных вод суши, Найденов В. И., 2004
- Динамика реальных жидкостей, Ричардсон Э., 1965
- Численный эксперимент в турбулентности: От порядка к хаосу, Белоцерковский О. М., Опарин А. М., 2001
- Турбулентность: новые подходы, Белоцерковский О. М., Опарин А. М., Чечеткин В. М., 2003
- Динамика вихрей, Сэффмэн Ф. Д., 2000
- Современное состояние Каспийского моря, Панин Г. Н., Мамедов P. M., Митрофанов И. В., 2005
- Арктика и Антарктика. Вып. 1 (35), Котляков В. М., ред., 2002
- Углекислый газ в атмосфере, Бах В., Крейн А., Берже А., Лонгетто А., ред., 1987
- Энергия и климат: Сборник статей, 1981
- Климаты аридной зоны Азии, Береснева И. А., 2006
- Биогеохимический цикл метана в океане, Леин А. Ю., Иванов М. В., 2009
- Динамика баланса массы ледников в связи с макроциркуляционными процессами в атмосфере, Федоров В. М., 2011
- Может ли человек изменить климат. Два проекта. — 3-е изд., Борисов П. М., 2005
- Возможности предотвращения изменения климата и его негативных последствий: проблема Киотского протокола: материалы Совета-семинара при Президенте РАН, 2006
- Пространственно-временная изменчивость структуры и динамики вод Охотского моря, Власова Г. А., Васильев А. С., Шевченко Г. В., 2008
- Основы гляциологии, Войтковский К. Ф., 1999
- Лекции по нелинейному функциональному анализу, Ниренберг Л., 1977
- Нелинейные волны в диспергирующих средах, Карпман В. И., 1973
- Методы анализа нелинейных математических моделей, Холодниок М., Клич А., Кубичек М., Марек М., 1991
- Нелинейные дифференциальные уравнения, Куфнер А., Фучик С., 1988
- Асимптотические методы нелинейной механики, Моисеев Н. Н., 1969
- Линейные и нелинейные волны, Уизем Д., 1977
- Корректная постановка граничных задач в акустике слоистых сред, Касаткин Б. А., Злобина Н. В., 2009
- Математические методы в теории пограничного слоя, Олейник О. А., Самохин В. Н., 1997
- Физические процессы в геосферах: их проявление и взаимодействие. (геофизика сильных возмущениЙ) Сборник научных трудов, Зецер Ю. И., ред., 1999
|
|
|
© 1913—2013 КнигоПровод.Ru | http://knigoprovod.ru |
|