Аномальное усиление волны вблизи вертикальной преграды
Аннотация
Рассмотрен один из возможных механизмов появления волн-убийц вблизи вертикальной преграды, основанный на дисперсионном фокусировании волновых пакетов, распространяющихся в одном направлении. Этот механизм связан с дисперсией волн на воде и проявляется в интерференции многих спектральных компонент, движущихся с различными групповыми скоростями. В рамках линейной теории получены решения, описывающие формирование одиночной волны из частотно-модулированных волновых пакетов и при случайном ветровом волнении. Показано, что для типичных условий глубокого моря характерное время жизни аномальной волны в рамках данного механизма составляет примерно 1,5–2 минуты, поэтому такое скоротечное явление трудно предсказать и принять необходимые меры по обеспечению безопасности. При этом волнаубийца быстро меняет свою форму от высокого гребня до глубокой впадины.
Об авторах
Е. Н. Пелиновский
Институт прикладной физики РАН
Россия
Россия
Нижний Новгород
Е. Г. Шургалина
Институт прикладной физики РАН
Россия
Россия
Нижний Новгород
Список литературы
1. Куркин А.А., Пелиновский Е.Н. Волны-убийцы: факты, теория и моделирование. Н.Новгород: ННГУ, 2004. 157 c.
2. Лавренов И.В. Математическое моделирование ветрового волнения в пространственно-неоднородном океане. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998. 500 c.
3. Kharif Ch., Pelinovsky E., Slunyaev A. Rogue Waves in the Ocean // Springer. 2009. P.216.
4. Бадулин С., Иванов А., Островский А. Влияние гигантских волн на безопасность морской добычи и транспортировки углеводородов // Технологии ТЭК. 2005. С.56–62.
5. Дивинский Б.В., Левин Б.В., Лопатухин Л.И., Пелиновский Е.Н., Слюняев А.В. Аномально высокая волна в Черном море: наблюдения и моделирование // ДАН. 2004. Т.395. № 5. С.690–695.
6. Лавренов И.В. Встреча с «волной-убийцей» // Морской флот. 1985. № 12. С.28–30.
7. Лопатухин Л.И., Бухановский А.В., Дивинский Б.В., Рожков В.А. О необычных волнах в океанах и морях // Науч.-техн. сб. Российского морского регистра судоходства. 2003. Вып.26. С.65–73.
8. Didenkulova, I.I., Slunyaev, A.V., Pelinovsky, E.N., Kharif, Ch. Freak Waves in 2005 // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2006. V.6. P.1007–1015.
9. Liu P.C. A chronology of freaque wave encounters // Geofizika. 2007. V.24, No.1.
10. Пелиновский Е.Н., Хариф К. Дисперсионное сжатие волновых пакетов как механизм возникновения аномально высоких волн на поверхности океана // Изв. Акад. инженерных наук. 2000. Т.1. С.50–61.
11. Пелиновский Е.Н., Слюняев А.В., Талипова Т.Г., Хариф К. Нелинейное параболическое уравнение и экстремальные волны на морской поверхности // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 2003. Т.46. № 7. С.499–512.
12. Kharif Ch., Pelinovsky E., Talipova T., Slunyaev A. Focusing of nonlinear wave group in deep water // Письма в ЖЭТФ. 2001. Т.73. № 4. С.190–195.
13. Brown M.G., Jensen A. Experiments on focusing unidirectional water waves // J. Geophys. Res. 2001. V.106. No.C8. P.16917–16928.
14. Clauss G. Dramas of the sea: episodic waves and their impact on offshore structures // Applied Ocean Res. 2002. V.24. P.147–161.
15. Johannessen T.B., Swan C. A laboratory study of the focusing of transient and directionally spread surface water waves // Proc. Royal Soc. London. 2001. V.A457. P.971–1006.
16. Kharif, Ch., Giovanangeli, J-P., Touboul, J., Grare, L., and Pelinovsky, E.N. Influence of wind on extreme wave events: Experimental and numerical approaches // JFM. 2008. V.594. P.209–247.
17. Clauss G., Bergmann J. Gaussian wave packets: a new approach to seakeeping tests of ocean structures // Applied Ocean Res. 1986. V.8. P.190–206.
18. Magnusson A.K., Donelan M.A., Drennan W.M. On estimating extremes in an evolving wave field // Coastal Engineering. 1999. V.36. P.147–163.
19. Уизем Дж. Линейные и нелинейные волны. М.: Мир, 1977. 622 с.
20. Талипова Т.Г., Пелиновский Е.Н. Моделирование «волны Лавренова» на поверхности неглубокого моря // Сб.науч.тр. Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2009. № 2 (4). С.30–36.
21. Pelinovsky, E., Kharif, C., and Talipova, T. Large-amplitude long wave interaction with a vertical wall // European J. Mechanics – B/Fluids. 2008. V.27. No.4. P.409–418.
Рецензия
Для цитирования:
Пелиновский Е.Н., Шургалина Е.Г. Аномальное усиление волны вблизи вертикальной преграды. Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2010;(4):29-38.
For citation:
Pelinovsky E.N., Shurgalina E.G. Abnormal Intensification of a Wave near a Vertical Barrier. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2010;(4):29-38. (In Russ.)
Просмотров:
75
Послать статью по эл. почте 