Обсуждаются проблемы, связанные с описанием сложных движений жидких сред, которые сопровождаются многомасштабным комплексом неравновесных процессов, включая релаксационные и инерционные эффекты. За основу взят подход, основанный на нелокальной теории неравновесных процессов переноса с применением методов кибернетической физики, который позволяет выйти за пределы механики сплошной среды, описать самоорганизацию и эволюцию динамических вихреволновых структур при неравновесном переносе импульса в жидкости. В рамках этого подхода предложен алгоритм определения спектра масштабов динамических структур, формирующихся в неравновесных течениях жидкости за счет условий, наложенных на систему воздействиями со стороны ее окружения. Временная эволюция течения описывается с помощью принципа скоростного градиента, разработанного в теории управления адаптивными системами. Управляющими параметрами служат средние размеры динамической структуры жидкой среды, а целевая функция задается максимальной энтропией, которую может произвести система при наложенных на нее ограничениях. При этом между структурной эволюцией системы и динамикой течения формируются обратные связи, которые стабилизируют режим течения. Без их учета эволюция динамических структур может приводить к неустойчивостям разного типа и изменению режима течения. В качестве примера приведено высокоскоростное течение Рэлея, где показано, что за счет перехода к турбулентному режиму жидкость минимизирует необратимые потери механической энергии.

Обсуждаются результаты высокоразрешающего моделирования поверхностного полусуточного прилива M₂ в море Лаптевых, полученные с использованием трехмерной конечно-элементной гидростатической модели QUODDY-4. Установлено, что поле изоамплитуд и изофаз приливных колебаний уровня очень напоминает то, которое возникает при интерференции встречных волн Пуанкаре в южной части моря и подобных же волн Кельвина в восточной. Это поле содержит 3 реальные амфидромии левого вращения в первой из них и еще 2 во второй. Перечисленные значения параметров приливных колебаний уровня, а также эллипсов баротропной скорости полусуточного приливного течения в отдельных пунктах открытого моря неплохо согласуются с данными in situ изменений. По результатам моделирования определены средние (за приливный цикл) значения плотности баротропной приливной энергии, адвективного переноса кинетической баротропной приливной энергии, горизонтального волнового потока потенциальной баротропной приливной энергии и скорости диссипации баротропной приливной энергии. Получена оценка времени диссипации баротропной приливной энергии. Ее сравнение с аналогичной оценкой для Мирового океана в целом убеждает, что море Лаптевых является одним из значимых стоков баротропной приливной энергии в Мировом океане.

На основе численных методов динамики вязкой жидкости выполнен расчет гидродинамического взаимодействия рабочего колеса, направляющего аппарата и направляющей насадки водометного движителя. Определены параметры гидродинамического следа за корпусом подводной лодки, проведено сопоставление с экспериментальными данными. Результаты этого сопоставления позволяют сделать вывод о корректности применяемой расчетной модели.
Разработанная методика позволяет вычислять гидродинамические воздействия на элементы водометного движителя при различных режимах работы рабочего колеса. Возможно моделирование сложных нестационарных режимов движения подводной лодки, проведение которых в процессе испытаний сопряжено со значительными техническими трудностями. К числу таких режимов относят реверс движителя подводной лодки.
Показано, что с точки зрения обеспечения параметров скрытности подводной лодки по гидродинамическому следу наиболее предпочтительным является режим установившегося движения подводной лодки. При прочих равных условиях в турбулентном следе с нулевым избыточным импульсом происходит более быстрое затухание вдоль по потоку параметров следа, по сравнению со струей в спутном потоке (режим разгона подводной лодки) или спутном следе за телом (режим торможения подводной лодки).
Представленный подход позволяет повысить эффективность проектно-конструкторских работ за счет комплексного многопараметрического анализа влияния различных факторов на гидродинамические характеристики водометного движителя и параметры следности подводной лодки.

Представлены результаты интерферометрической обработки данных крупномасштабного океанографического эксперимента SWARM-95 на побережье Нью-Джерси. В ходе эксперимента была проведена детальная регистрация гидродинамики водных слоев с помощью разработанной системы океанографических сенсоров (CTD). Данная система позволила выполнить океанографические съемки интенсивных внутренних волн с высоким разрешением, используя как заякоренные, так и буксируемые сенсоры. Акустическая составляющая эксперимента SWARM-95 проводилась с использованием двух стационарных акустических трасс, ориентированных под разными углами к фронту интенсивных внутренних волн. Интенсивные внутренние волны в эксперименте приводили к значительным акустическим эффектам, обусловленным рефракцией модовых лучей в горизонтальной плоскости и взаимодействием вертикальных мод. В работе показано, что в результате голографической обработки интерференционной структуры поля в точке приема формируются две отдельные группы спектральных пятен. Первый набор спектральных пятен соответствует звуковому полю в невозмущенном волноводе. Второй набор спектральных пятен соответствует гидродинамическому возмущению звукового поля интенсивными внутренними волнами. Данный эффект наблюдается для обеих акустических трасс эксперимента. Показано, что интерференционная структура звукового поля в невозмущенном волноводе и его гидродинамическое возмущение восстанавливаются отдельно путем фильтрации спектральных пятен в области голограммы. В работе продемонстрированно восстановление передаточной функция невозмущенного волновода и временная изменчивость гидродинамики океанской среды.

Рассмотрен метод пассивного определения дистанции до подводного источника, использующий кривизну волнового фронта поля источника в зоне Френеля. В основе синтеза алгоритмов оптимальной пространственно-временно́й обработки информации системы гидроакустических приёмников, обеспечивающих обнаружение сигнала и определение параметров источников, а также наблюдение их расположения в заданном секторе направлений и интервале дальностей, лежит уравнение отношения правдоподобия. При наличии в зоне наблюдения более одного источника обнаружение слабого сигнала, интересующего наблюдателя, и определение его параметров может быть затруднено в связи с подавлением его боковым полем сильного источника, смещением оценки и увеличением флуктуационной погрешности. В статье рассматривается алгоритм режекции мешающего сигнала перед проведением «базовых» процедур пассивной гидролокации, обеспечивающий уменьшение влияния сильного источника на оценку параметров слабого сигнала. Приведены расчеты точности оценки дистанции с использованием алгоритма режекции и без него.

Представлены результаты измерений спектрального показателя ослабления света в диапазоне 400–800 нм по акватории Телецкого озера, полученные в ходе летней экспедиции (19–23 июня 2018 г.). В исследуемый период значения показателя ослабления (при натуральном основании логарифма) в различных точках отбора проб варьировались в пределах 0.2–4.4 м^–1 в вышеуказанном спектральном диапазоне длин волн.
Для оценки влияния взвеси на суммарный показатель ослабления рассчитан её относительный спектральный вклад, а также других основных оптически активных компонентов озёрной воды — жёлтого вещества, хлорофилла «а» и чистой воды. Спектральный вклад взвеси в показатель ослабления света на длине волны 430 нм находился в пределах 2.3–33.4 %, на длине волны 550 нм — 5.9–47.8 %. Для определения гранулометрического состава и счётной концентрации частиц взвеси использован метод оптической микроскопии. По данным измерений средневзвешенные радиусы частиц в пробах воды с поверхностного слоя озера находились преимущественно в интервале 0.5–0.8 мкм, концентрации — от 0.9∙10⁶ см^–3 до 3.3∙10⁶ см^–3. Распределения частиц по размерам аппроксимировались функцией Юнге с коэффициентом детерминации от 0.63 до 0.99.

В статье описан разработанный программный инструмент, объединяющий в себе численные модели, гидрологические данные, средства подготовки, анализ результатов и информацию о наблюдениях по тематике внутренних волн в Мировом океане. Предлагаемый подход направлен на повышение эффективности исследования путем автоматизации рутинных операций, повторяющихся при каждом численном эксперименте. Разработана новая версия программного комплекса (IGWResearch2). Структура комплекса была существенно переработана и дополнена новым функционалом с учетом анализа запросов пользователей. Были разработаны коммуникационные блоки для проведения облачных вычислений, интеграции исходных данных и результатов расчета в облачное хранилище. Такой подход позволяет перенести вычислительный процесс с рабочих станций на вычислительный сервер с более производительным аппаратным обеспечением. Облачное хранилище дает возможность обмениваться данными между пользователями и хранить результаты расчетов на сервере. Пользовательский интерфейс переработан, добавлена пошаговая система инициализации модели с автоматической корректировкой на основе теоретических оценок. Разработан блок интеграции с сервисами НИЛ МПиТК НГТУ им. Р. Е. Алексеева: авторизацией и онлайн базой данных наблюдений внутренних волн, позволяющий отображать информацию о типах, источниках и дате наблюдений на интерактивной карте. В статье рассматриваются особенности реализации комплекса, обзор используемых моделей, данных и численный эксперимент, выполненный при помощи комплекса.

Перспективными средствами мониторинга акватории с предполагаемым наличием подводных потенциально опасных объектов являются морские магнитометры, которые с успехом используется для их поиска, особенно в условиях неэффективности гидроакустических средств: на мелководье, в любых средах — воде, донном грунте, а, главное, на границе этих сред.
Как правило, магнитометрический поиск подводного объекта проводится по траектории «меандра», основными характеристиками которого являются ширина поисковой полосы, зависящая от магнитных характеристик подводного объекта, а также длина поискового галса.
Анализ тенденций развития морских магнитометров выявил следующие основные направления: расширение их функциональных возможностей, повышение чувствительности датчиков магнитного поля и увеличение массогабаритных характеристик. Однако, в соответствии с современными требованиями, основные направления развития средств морской магнитометрии изменились кардинальным образом. Установлено, что процесс обнаружения подводного ферромагнитного объекта мобильными магнитометрами носит стохастический характер, который не учитывается традиционной методикой определения рекомендованной полосы его поиска, что приводит к недопустимому риску пропуска объекта. Поэтому новой тенденцией совершенствования поискового магнитометрического процесса является учет его стохастичности и разработка методологического аппарата оценки эффективности обнаружения подводных объектов.
Предложен вероятностный подход к алгоритму обработки информации магнитометрического сигнала, определяющий ширину рекомендованной полосы поиска объекта с гарантированными значениями вероятностных характеристик его обнаружения.

М. А. Великанов (1879–1964) известен как один из основоположников гидрологии суши. В 1917 г. он начал свою преподавательскую деятельность в Томском технологическом институте, затем в 1921 г. получил должность профессора в Московском межевом институте и в 1923 г. Московском техническом училище. С 1930 по 1941 гг. руководил кафедрой динамики русловых потоков в Московском гидрометеорологическом институте. В 1935 г. в Энергетическом институте АН СССР М. А. Великанов создал лабораторию физической гидродинамики (c 1947 г. — лаборатория русловых процессов ИГ АН СССР), которой руководил до 1952 г. В 1945 г. на физическом факультете Московского государственного университета организовал подготовку специалистов физики руслового потока. М. А. Великанов осуществил идею создания стоковых станций, которые впоследствии нашли широкое распространение в СССР и за рубежом. В своих научных исследованиях он уделял большое внимание закономерностям физики руслового потока и свойствам потоков высокой мутности.