|
Subdivision
Science degree
д.ф.-м.н.
email
|
1. Показано, что тороидальный топографический вихрь может появляться в неограниченной баротропной жидкости в окрестности симметричной изолированной топографической преграды произвольного кусочно-постоянного профиля.
2. Установлена возможность появления локализованного движения вихревых диполей. В случае хетона переход между локализованным и нелокализованным режимами происходит хаотическим образом. То есть, захваченный хетон может совершать непредсказуемое количество оборотов вокруг топографической преграды, в то время как захват баротроного диполя является регулярным.
3. Установлена возможность локализации движения изолированной вихревой структуры в окрестности округлой выемкой.
4. Проанализирована эффективность перехода к хаотическому движению жидких частиц в окрестности двух точечных вихрей произвольных интенсивностей, помещенных в линейный сдвиговый поток в баротропной жидкости на f-плоскости. В случае, если компоненты линейного сдвигового потока и внешнего вращения гармонически меняются с разными амплитудами, показана возможность параметрической неустойчивости, приводящей к смене типа движения двух-вихревой конфигурации.
5. В задаче эволюции эллипсоидального вихря в бароклинной жидкости с линейным профилем частоты плавучести, помещенного в линейный деформационный поток, проанализировано совместное влияние детерминированной нерегулярной динамики и турбулентной диффузии. Показано, что нерегулярная детерминированная динамика усиливает поток жидких частиц из ядра вихря во внешнюю область, что способствует более быстрой потере завихренности вихревой структурой.
- Berloff, P., E. Ryzhov, and I. Shevchenko, 2021: On dynamically unresolved oceanic mesoscale motions. J. Fluid Mech., 920, A41. Doi: 10.1017/jfm.2021.477
- Ryzhov, E., D. Kondrashov, N. Agarwal, J. McWilliams, and P. Berloff, 2020: On data-driven induction of the low-frequency variability in a coarse-resolution ocean model. Ocean Modelling, 153, 101664. Doi: 10.1016/j.ocemod.2020.101664
- Stepanov, D., E. Ryzhov, P. Berloff, and K. Koshel, 2020: Floating tracer clustering in divergent random flows modulated by an unsteady mesoscale ocean field. Geophys. Astrophys. Fluid Dyn., doi: 10.1080/03091929.2020.1786551.
- Kondrashov, D., E. Ryzhov, and P. Berloff, 2020: Data-adaptive harmonic analysis of oceanic waves and turbulent flows. Chaos, 30, 061105. Doi: 10.1063/5.0012077
- D.V. Stepanov, E.A. Ryzhov, A.A. Zagumennov, P. Berloff, K.V. Koshel. Clustering of Floating Tracer Due to Mesoscale Vortex and Submesoscale Fields. Geophysical Research Letters, 2020. Vol. 47, n. e2019GL086504. doi: 10.1029/2019GL086504
- K.V. Koshel, D.V. Stepanov, E.A. Ryzhov, P. Berloff, V.I. Klyatskin. Clustering of floating tracers in weakly divergent velocity fields. Physical Review E, 2019. Vol. 100, n. 063108. doi: 10.1103/PhysRevE.100.063108
Вихревая динамика, нелинейная динамика, мезомасштабные возмущения в океане, анализ данных.
- Дальневосточный государственный технический университет, бакалавр (2006) и магистр (2008) прикладной математики и информатики
- кандидат физико-математических наук (2011)
- доктор физико-математических наук (2019)
Задача описания и квантификации переноса и кластеризации (агрегации) примесей в океане является сложной теоретической проблемой с ясными практическими последствиями. Основная сложность с теоретической точки зрения лежит в мультимасштабности океанических потоков – крупномасштабная циркуляция взаимодействует с мезомасштабными вихревыми образованиями нелинейным образом, что, в свою очередь, порождает, в том числе, низкочастотные крупномасштабные колебания основных полей. В то же время, современные вихреразрешающие численные модели океанической циркуляции являются вычислительно дорогостоящими (и, возможно, неустойчивыми при моделировании на климатических масштабах), что является препятствием для полного разрешения всех необходимых масштабов для надежного моделирования переноса примесей в океане. При этом, мезомасштабные процессы генерируют существенную часть такого переноса, и поэтому их игнорирование при моделировании переноса в океане может привести к существенным неточностям. Таким образом, необходимо более глубокое понимание процессов переноса, обусловленных мезомасштабными процессами. С практической точки зрения- задача переноса и кластеризации примесей является крайне важной, например, для предсказания эволюции перемещения различных примесей (грязевые острова, нефтяные разливы, перенос зоо- и фитопланктона).
Актуальность решения данной проблемы обусловлена существенным прогрессом в получении данных высокого разрешения, позволяющих получить детальный взгляд на мезомасштабную (возмущения порядка 10-100 км на поверхности океана) и все еще только частичный на субмезомасштабную динамику (порядка 1 км). Данный прогресс в генерации данных высокого разрешения открывает уникальную возможность для проверки и калибровки теоретических моделей кластеризации, основанных на кинематических и динамических подходах.
