«Гидродинамическая память» соленой воды и формирование термохалинных неоднородностей в океане

В лабораторных экспериментах давно замечено, что термические возмущения в соленой воде могут сохраняться гораздо дольше, чем в пресной, Природа этого эффекта долгое время оставалось неясной. Между тем, это может иметь прямое отношение к формированию и продолжительному существованию ярко выраженных горизонтальных и вертикальных термохалинных неоднородностей, наблюдаемых в океане. В докладе рассматриваются некоторые механизмы формирования таких неоднородностей. В последние годы авторами обнаружено явление "гидродинамической памяти" стратифицированных двухкомпонентных сред, таких, как соленая морская вода. Теоретическое исследование процесса гидростатического приспособления в устойчиво стратифицированной двухкомпонентной среде показало, что на финальной стадии этого процесса формируется долгоживущий "след", образованный распределениями температуры и солености, горизонтальные неоднородности которых компенсируют друг друга в поле плотности. Продолжительность существования такого следа в некоторых ситуациях ограничивается только диссипативными факторами и может быть очень большим. При достаточно больших амплитудах начальных возмущений в процессе гидростатического приспособления возможно образование резких границ (скачков) в распределениях температуры и солености. Это может быть существенным фактором для формирования океанических фронтов и тонкой ступенчатой структуры океана.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект 10-05-01128-а).
Литература
1. Ингель Л.Х., .Калашник М.В. Нетривиальные особенности гидротермодинамики бинарных смесей. Успехи физических наук (в печати).
2. Калашник М.В., Ингель Л.Х. Механизм формирования температурных неоднородностей в стратифицированном по температуре и солёности океане. // ДАН. 2006. Т. 407. № 5. С. 673-678.
3. Калашник М.В., Ингель Л.Х. Гидродинамическая "память" бинарных смесей // ЖЭТФ. 2006. Т. 130. № 1. С. 161-170.