Численное моделирование структуры пограничного слоя над волнами

Математическое моделирование поверхностных волн. Достоверность модели
Стр. Две трактовки обрушения волн. Конкретной фундаментальной проблемой, не исследованной ранее, является доказательство принципиальной роли нелинейности в мелкомасштабном взаимодействии океана и атмосферы и разработка новых методов параметризации этих процессов. Предполагается, что полный учт нелинейности позволит объяснить детальную физик взаимодействия волн и ветра, устранить многочисленные противоречия, обнаруженные в экспериментальных исследованиях, построить новые методы параметризации этих процессов. Сформулированная проблема важна для формулировки граничных условий для атмосферы, океана и в особенности для объединнных моделей атмосферы и океана в которых состояние поверхности океана учитывается в примитивной форме,а волнение, как фактор связи атмосферы и океана вообще не принимается во внимание. Волновым Пограничным слоем ВПС называется нижняя часть атмосферного приземного слоя, где ясно выражены продуцируемые волнами пульсации скорости и давления.


Предполагается, что полный учт нелинейности позволит объяснить детальную физик взаимодействия волн и ветра, устранить многочисленные противоречия, обнаруженные в экспериментальных исследованиях, построить новые методы параметризации этих процессов. Сформулированная проблема важна для формулировки граничных условий для атмосферы, океана и в особенности для объединнных моделей атмосферы и океана в которых состояние поверхности океана учитывается в примитивной форме,а волнение, как фактор связи атмосферы и океана вообще не принимается во внимание. Волновым Пограничным слоем ВПС называется нижняя часть атмосферного приземного слоя, где ясно выражены продуцируемые волнами пульсации скорости и давления. Высота ВПС по прядку величины близка к высоте существенной волны У, равной средней высоте одной трети максимальных волн, т. В основании ВПС прилегает к взволнованной поверхности, а в верхней части переходит в пограничный слой Монина Обухова. В огромном большинстве случаев высота ВПС На не превышает высоты динамического подслоя, слоя МонинаОбухова, так что прямое влияние стратификации в ВПС пренебрежимо мало. Косвенное влияние стратификации через низкочастотную часть турбулентного спектра может быть заметным и этот эффект может быть учтн в модели с помощью введения переменного во времяни граничного условия для скорости или напряжения трения. Движения в пределах ВПС находятся в непосредственном контакте с поверхностными волнами. Вывод уравнений ВПС невозможен без использования следующих поверхности координат. Систематическое развитие этого подхода было начато в семидесятых годах .