Одномерная конформная и трёхмерная фазоразрешающие численные модели использованы для исследования природы экстремальных волн в океане. Расчёты с конформной моделью проведены на период равный 7120 периодов волны пика. Небольшие потери энергии, возникающие за счёт её перехода в подсеточную область, компенсируется интегральным притоком энергии, так что полная энергия сохраняется с точностью до 4-х знаков. Рассчитаны вероятности полной высоты волны от подошвы до пика, а также возвышения от среднего уровня. Оценивается неопределённость (дисперсия) вероятности. Подтверждено, что вероятность полной высоты волны равной двум высотам характерной волны приблизительно соответствует высоте от среднего уровне равной 1.2. Экстремальные волны появляются случайным образом в виде групп, разделенных большими интервалами времени. Гипотеза, предполагающая, что экстремальные волны возникают как суперпозиция пиков нескольких мод в окрестности преобладающей волны, оказывается неверной. Специальным анализом распределения фаз доказано, что высота волны не коррелирует с плотностью концентрации фаз (представленной как сумма высот мод в окрестности пика доминантной волны). Вероятность высот больших волн монотонна по высоте. Это позволяет предположить, что возникновение больших волн является естественным свойством нелинейного волнового поля и такие волны представляют собой типичное, хотя и сравнительно редкое явление. Спектр волнового поля, состоящего из небольшого числа мод, может отражать присутствие экстремальной волны, но этот эффект полностью исчезает, когда длина такой волны значительно меньше, чем размеры области. Для Фурье аппроксимации экстремальной волны требуется много мод, как для аппроксимации импульсной функции. Быстрый рост экстремальной волны выглядит как фокусировка энергии в волне, сопровождающаяся концентрацией энергии в окрестности волнового пика. Можно предположить, что экстремальные волны близки по природе к бризерам.

На идеализированном 2D-разрезе материкового склона моделируется гравитационный сток более плотных водных масс, поступающих с континентального шельфа. На решениях двух задач в гидростатическом приближении и в полной негидростатической постановке сравниваются динамические характеристики процесса: поля скорости, давления, движение и структура уплотненной головной линзы. Такое же сравнение проводится на решении модельной задачи гравитационного приспособления к равновесию — имманентной черте динамики на материковом склоне. По результатам 3D-моделирования динамики и гидрологии пролива Ломбок (Индонезийский архипелаг) сравниваются поля гидростатической и негидростатической вертикальной скорости на свале глубин пролива. Приводятся результаты расчета хода вертикальной скорости и ее спектров в приливном цикле волны М₂. Сравнение показывает непригодность моделирования склоновой динамики в гидростатическом приближении.

Обзор подготовлен для планирования междисциплинарных исследований (с позиций океанологии, гидробиологии, экологической и экспериментальной физиологии, материаловедения) по проблеме обрастания в части систематизации знаний и разработки подходов к мониторингу явления; проведения актуальных натурных наблюдений и экспериментов с целью выявления закономерностей формирования сообщества обрастания в условиях разнотипных техногенно трансформированных и искусственных экосистем под влиянием различных факторов.
Дана оценка современного состояния знаний, необходимых для разработки надежных долгосрочных превентивных программ решения проблемы биопомех на примере объекта энергетики, а также перспектив использования обрастателей в качестве объектов биотехнологий, направленных на улучшение качества воды в водоемах антропогенно трансформированных и (или) прилежащих к урбанизированным территориям.
Обзор завершается справочным очерком для разработки модельного проекта целевых НИР и ОКР, которые могут быть реализованы в рамках национальных проектов РФ и программ международного сотрудничества в регионе Балтийского моря.

Для определения диссипации бароклинной приливной энергии и связанного с ней коэффициента диапикнической диффузии привлекается высокоразрешающая версия трехмерной конечно-элементной гидростатической модели QUODDY-4, снабженная косвенным способом описания приливных эффектов. Последние параметризуются в терминах скорректированного (с учетом диапикнической диффузии) коэффициента вертикальной турбулентной диффузии. Коэффициент диапикнической диффузии находится из решения вспомогательной задачи о динамике и энергетике внутренних приливных волн. Полученное решение показывает, что коэффициенты вертикальной турбулентной и диапикнической диффузии, характеризующие интенсивность соответствующей диффузии, имеют близкие порядки величин, что поля климатических характеристик моря подвержены поэтому весьма заметным изменениям за счет индуцируемой внутренними приливными волнами диапикнической диффузии и что, следовательно, вывод, сделанный ранее, о важной роли приливных эффектов в формировании климатических характеристик Баренцева и Карского морей, предварительно остается в силе и для моря Лаптевых.

Исследуются межгодовые колебания температуры Баренцева и Карского морей в интервале от 1 до 12 лет, воспроизведенные на основе исключительно модельных решений без привлечения данных реанализа в распределениях температуры воды. В основу анализа положены модельные решения с 1975 по 2005 гг. Решения получены на основе двух моделей разного разрешения. Установлено, что модели корректно воспроизводят климат в исследуемом районе. Амплитуды межгодовых колебаний температуры воды в исследуемом районе имеют величины сравнимые с амплитудой сезонных колебаний. Для выявления периодичности и возможной нестационарности по частоте используется метод вейвлет-анализа, позволяющий исследовать циклические компоненты вне зависимости от того, как меняется их частота. Результаты анализа демонстрируют, что колебания температуры атмосферы, верхних слоев океана и площади ледяного покрова имеют схожие периоды, причем некоторые известные колебания в системе океан-атмосфера укладываются в интервалы колебаний, найденных в модельных решениях. В распределении колебаний температуры атмосферы и температуры воды исходных рядов отчетливо прослеживается связь размахов колебаний с положением кромки ледового покрова. В колебаниях температуры воды и воздуха в локальных точках выделены диапазоны 3-х основных несущих частот колебаний рассматриваемых характеристик, соответствующие периодам 1.0–3.6 года, 3.9–5.8 и 6.3–10.5 лет, хорошо согласующиеся с диапазонами периодов основных несущих колебаний на станциях разреза «Кольский меридиан». Периоды колебаний площади ледового покрова полностью содержатся в указанных диапазонах 3-х основных колебаний температуры воды и воздуха в рассматриваемых локальных точках Баренцева и Карского морей. Интенсивность колебаний температуры морской воды зависит от положения кромки ледового покрова, оказываясь больше в областях, покрытых льдом меньшее время. Двумерные распределения амплитуд температурных колебаний демонстрируют, что более высокочастотные (с периодами до 4.1 лет) наиболее ярко выражены на поверхности и хуже в нижележащих слоях. Колебания больших периодов (более 8 лет), напротив, проявляются практически везде. В нижележащих слоях такие колебания распространяются особенно далеко, вплоть до северной границы рассматриваемой области.

На основе анализа результатов контактных и спутниковых наблюдений, выполненных в августе 2016 г. в прибрежной зоне Баренцева моря, оцениваются характеристики короткопериодных внутренних волн и особенности их проявлений на поверхности в радиолокационных данных. По данным серий учащённых CTD-зондирований зарегистрировано 270 внутренних волн со средним периодом около 15 мин и высотой 1–8 м. Показано, что интенсификация внутреннего волнения происходит преимущественно в отлив: на фоне относительно спокойного пикноклина проявляются ярко выраженные цуговые системы волн. На спутниковых изображениях было обнаружено 82 пакета проявлений внутренних волн, в среднем наблюдалось 4 волны в пакете. Как правило, длина лидирующего гребня в пакете составляла 27 км, а длина волны — 700 м. При общности геометрических характеристик в проявлениях волн, по направлениям распространения они разделялись на две группы: первые наблюдались на удалении 40–100 км от берега с направлением распространения на северо-запад вдоль берега, вторые распространялись от берега в северном направлении. Возможным источником генерации двух групп волн является взаимодействие прилива и неоднородностей донной топографии. Длины волн и фазовые скорости по данным контактных и спутниковых наблюдений весьма близки. Прямое сопоставление данных контактных и спутниковых наблюдений показало, что внутренние волны с амплитудой 2.5–4 м находят свое отражение в данных спутниковых наблюдений при глубине пикноклина около 15 м.

Исследуется изменение термобарического режима слоя гидратсодержащих отложений, вызванное повышением температуры придонной воды в озере Байкал в эпоху голоцена. Исследование выполняется путем решения задачи о фазовом переходе гидрат метана — метан-газ + вода. Показано, что газ, выделяющийся при диссоциации гидратов метана в пористой среде, чья исходная проницаемость типична для верхних слоев осадочного чехла на озере Байкале, не создает аномально высокого давления и успевает эффективно отфильтровываться из зоны разложения. В этом случае задача о фазовом переходе становится чисто тепловой. Ее численное решение позволяет легко оценивать смещения фазовой границы при повышении температуры воды в озере, а следовательно, и массу свободного газа, выделившегося при этом из гидрата. Результаты такого решения с использованием данных о глубине озера и мощности гидратсодержащего слоя во многих пунктах Южной и Центральной впадин озера показали, что величина удельной массы выделившегося газа, приходящейся на единичную площадь озера, изменяется от примерно 50 до 110 кг/м². Минимальные значения соответствуют максимальным как глубинам озера, так и мощностям гидратсодержащего слоя. Максимальные значения, напротив, соответствуют участкам с минимально возможными глубинами озера при минимальных там мощностях слоя с гидратами. Построены карты распределения таких масс. Общее количество метана, выделившегося в голоцене в осадках озера из газогидратов, оценивается приблизительно в 500 млн т (примерно 800 млрд м³ при нормальных условиях на поверхности). Это значение получено путем интегрирования вычисленных масс по площади двух областей в Южной и Центральной впадинах и последующей экстраполяции результатов на всю акваторию этих впадин (в осадках Северной впадины газогидраты отсутствуют).

В статье методом математического моделирования исследуются характеристики и механизмы формирования возмущений волновой и вихревой природы при обтекании препятствий в области наблюдения субмезомасштабных явлений в натурных условиях. Решается задача обтекания преграды в виде полусферы диаметром 20 м с основанием на дне двухслойным низкотурбулентным потоком вязкой несжимаемой жидкости. Вихревая динамика потока за преградой разрешалась явным образом с использованием гибридного метода отсоединенных вихрей. На основе численных экспериментов показано, что в исследованном диапазоне чисел Фруда 0.0017–0.0272 процесс обтекания является нестационарным с образованием когерентных вихревых структур, которые растут с течением времени и вниз по потоку до характерных масштабов препятствия, а затем передают энергию волновым компонентам.

Сверхширокополосные системы наблюдения еще не созданы. Однако теоретические преимущества гидроакустических систем адаптироваться к изменяющимся гидрофизическим условиям хорошо заметны при исследовании сонара морских млекопитающих. Для исследования подвижного широкополосного сонара необходимы точные биофизические эксперименты. Это делает возможным изучение подвижного широкополосного сонара, используя соответствующее техническое оснащение и методики, ограничивающие подвижность животного вовремя эхолокации. В работе приводится ряд методических решений проведения эксперимента на дельфинах, с помощью которых можно исследовать защищённость от помех и скрытность природного сонара, и впоследствии провести сравнительные испытания с техническими аналогами. На основе представленных методик будут получены сравнительные оценки сигналов эхолокации, принадлежащих различным видам морских млекопитающих. Будет сформирована база данных биологических сигналов поиска, сопровождения и распознавания подводных объектов в сложных условиях естественных и искусственных акустических помех.