НЕЛИНЕЙНЫЕ МОДЕЛИ АНОМАЛЬНО ВЫСОКИХ ВОЛН
реклама
НЕЛИНЕЙНЫЕ МОДЕЛИ АНОМАЛЬНО ВЫСОКИХ ВОЛН НА ПОВЕРХНОСТИ ОКЕАНА А.В. Слюняев, Е.Н. Пелиновский Институт прикладной физики РАН Россия, 603950, г. Нижний Новгород, ГСП-120, ул. Ульянова, 46 тел.: (8312) 164674, факс: (8312) 365976, е-mail: [email protected] Проблема возникновения аномально высоких волн на поверхности океана привлекает всеобщий интерес. Явление аномально высоких волн (волн-убийц) заключается во внезапном возникновении интенсивных волн, значительно превышающих (в 2 раза и более) фоновое волнение. При этом длины волн сопоставимы с характерными масштабами ветровых волн. В качестве объяснения феномена предлагались различные теории. В последнее время большой интерес привлекли возможные нелинейные механизмы генерации аномально высоких волн, связанные, главным образом, с модуляционной неустойчивостью групп волн на глубокой воде и динамикой квази-солитонов огибающей. В настоящей работе дан краткий обзор актуального состояния проблемы, приводятся модели нелинейных волн-убийц, основанные на нелинейном параболическом уравнении. Оценены потенциальные возможности нелинейного усиления морских волн. Проанализировано несколько натурных записей волн-убийц. Показано, что процесс их возникновения сопровождается существенным влиянием нелинейности волновых пакетов. Процесс дисперсионной группировки волн, однако, оказывается решающим для образования аномальной волны. Выполнено численное моделирование пространственно-временной динамики волн в рамках параболического нелинейного уравнения и уравнения Диста. Продемонстрировано, что учет поперечной пространственной динамики может существенно изменить поведение волн и вести к более значительному их усилению. 127
