Механизмы формирования спектра капиллярно-гравитационных ветровых волнстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 28 июня 2016 г.
Аннотация:Исследуется роль различных физических механизмов в формировании спектра ветровых волн гравитационнокапиллярного интервала. Спектр рассчитывается путем численного интегрирования нестационарного кинетического уравнения до установления решения. В качестве механизмов, формирующих спектр, рассматриваются трехволновые взаимодействия, вязкая диссипация, приток энергии от ветра,нелинейная диссипация и генерация паразитной капиллярной ряби. Трехволновые взаимодействия учитываются в виде интеграла столкновений без дополнительных упрощений. Показано, что трехволновые взаимодействия, осуществляя взаимосвязь гравитационной и капиллярной областей рассматриваемого диапазона волн, приводят к неустойчивости решения, если в кинетическом уравнении учитываются лишь линейные источники. Для стабилизации решения в кинетическое уравнение необходимо добавить нелинейную диссипацию, которая в области коротких гравитационных волн соответствует потерям энергии при обрушениях и микрообрушениях. В области капиллярных воли введение нелинейной диссипации также необходимо, чтобы обеспечить реалистичный уровень спектра для больших скоростей ветра. Для установившегося спектра роль трехволновых взаимодействий остается существенной
лишь в области минимума фазовой скорости, где формируется “впадина” на спектре кривизны. На
остальных участках спектра основной вклад в баланс спектральной энергии вносят механизмы ветровой накачки, нелинейной диссипации и генерации паразитных капилляров