Лаборатория геофизической гидродинамики

Номер
3/2
Научные направления
Физика океана и атмосферы
Название отдела
Физика океана и атмосферы

В 1980-х годах в ТОИ была создана лаборатория волновых процессов, которую возглавлял профессор Валерий Исаакович Кляцкин. В дальнейшем она разделилась на три лаборатории в составе отдела волновых процессов.

Одну из лабораторий возглавлял профессор Валерий Исаакович Кляцкин, руководивший и отделом. Другая лаборатория получила название лаборатории геофизической гидродинамики, а возглавил её профессор Вадим Фёдорович Козлов.

И Валерий Исаакович Кляцкин, и Вадим Фёдорович Козлов создали довольно заметные школы. Во время перестройки профессор Кляцкин уехал в Москву, лабораторию возглавил Константин Валентинович Кошель. Кроме того, учеником профессора Валерия Исааковича Кляцкина Игорем Олеговичем Ярощуком была создана еще одна лаборатория. В силу известных обстоятельств часть сотрудников уехала, и количественный состав лабораторий статистической гидродинамики (создана профессором В.И. Кляцкиным и возглавлялась Кошелем К.В.) и геофизической гидродинамики (возглавлялась профессором В.Ф. Козловым) сильно сократился. В результате произощло объединение двух лабораторий, и было решено сохранить название лаборатории геофизической гидродинамики. По желанию профессора Вадима Фёдоровича Козлова лабораторию возглавил Кошель К.В.

Гранты
  1. Грант РНФ 22-11-00171 «Перспективные математические методы для моделирования распространения звука в океане и их приложения» (руководитель Петров П.С.).
  2. Грант РФФИ 18-05-00057 а «Горизонтальная рефракция звуковых волн в мелком море и собственные функции, сосредоточенные в окрестности семейств горизонтальных лучей» (руководитель Петров П.С.). 
  3. Грант РФФИ 18-35-20081 мол_а_вед «Новые численно-аналитические методы для решения практических задач распространения звука в акустике океана» (руководитель Петров П.С.).
  4. Грант РФФИ 19-55-10001 КО_а «Перенос и кластеризация плавучей примеси в океане» (руководитель Кошель К.В.).
  5. Грант РФФИ 17-05-00035 а «Влияние крупномасштабных регулярных и мелкомасштабных случайных нестационарных потоков на динамику вихревых структур и перенос примеси в индуцированных полях скорости» (руководитель Кошель К.В.).
  6. Грант DAAD 2022 (Германия) на поездку с целью выполнения совместных исследований «A counterpart of the split-step Padé method for solving iterative parabolic equations» (Петров П.С., визит в Bergische Universitaet Wuppertal, Wuppertal, Deutschland, партнер Prof. M. Ehrhardt).
  7. Стипендия фонда им Генриха Герца (Heinrich Hertz Stieftung), Германия, на поездку с целью выполнения совместных исследований по проекту «Wide-angle mode parabolic equations in underwater acoustics: derivation and numerical solutions» (Петров П.С., визит в Bergische Universitaet Wuppertal, Wuppertal, Deutschland, партнер Prof. M. Ehrhardt).
  8. Грант по программе «Metchnikov 2019» посольства Франции в России на поездку с целью выполнения совместных исследований по проекту «Iterative parabolic equations in nonlinear optics: numerical solution, dynamical laws and absorbing boundary conditions» (Петров П.С., визит в Université de Lorraine, Instituit Elie Cartan de Lorraine, Nancy, France, партнер Prof. X. Antoine).
  • Комплексы программ для расчета скалярных и векторных акустических полей, применяемые при проведении мониторинга антропогенных акустических шумов.
  • Методики уточнения алгоритмов оценки эффективных скоростей распространения звука, применяемые в акустической навигации и акустической дальнометрии.
  • Прогнозирование влияния экстремальных атмосферных явлений на критические для экономики прибрежных территорий гидродинамические процессы и характеристики заданных акваторий.

Ключевые публикации (см. полный список на страницах сотрудников)

  1. Petrov P.S., Ehrhardt M., Trofimov M.Yu. On decomposition of the fundamental solution of the Helmholtz equation over solutions of iterative parabolic equations//Asymptotic Analysis, 2022, V. 126, p. 215-228.
  2. S.B. Kozitskiy, M.Yu. Trofimov, P.S. Petrov , On the numerical solution of the iterative parabolic equations by ETDRK pseudospectral methods in linear and nonlinear media//Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 2022, V. 108, art. no. 106228.
  3. Manul’chev D., Tyshchenko A., Fershalov M., Petrov P. Estimating sound exposure levels due to a broadband source over large areas of shallow sea//Journal of Marine Science and Engineering, 2022, V.10, art. no. 82.
  4. Petrov P.S., Kazak M.S., Petrova T.N. A generalization of WKBJ method for solving a system describing propagation of coupled modes in underwater acoustics// Physics Letters A. 2022. V. 450. art. No. 128383.
  5. Matskovskiy A., Zavorokhin G., Petrov P. A method for reducing transcendental dispersion relations to nonlinear ordinary differential equations in a wide class of wave propagation problems// Mathematics, 2022, V.10, art. No. 3866.
  6. Makarov D.V., Petrov P.S. Full reconstruction of acoustic wavefields by means of pointwise measurements//Wave Motion, 2022, V.115, art. No. 103084
  7. Berloff, P., Ryzhov, E., Shevchenko, I. On dynamically unresolved oceanic mesoscale motions // Journal of Fluid Mechanics, 2021. V. 920, n. A41.
  8. Agarwal, N., Ryzhov, E., Kondrashov, D., Berloff, P. Correlation-based flow decomposition and statistical analysis of the eddy forcing // Journal of Fluid Mechanics, 2021. V. 924, n. A5.
  9. Agarwal, N., Kondrashov, D, Dueben, P., Ryzhov, E., Berloff, P. A comparison of data-driven approaches to build low-dimensional ocean models // Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 2021. V. 13, n. e2021MS002537.
  10. Kazak M., Koshel K., Petrov P. Generalized form of the invariant imbedding method and its application to the study of back-scattering in shallow-water acoustics//Journal of Marine Science and Engineering, 2021, V. 9, No. 9, art. no. 1033.
  11. Zakharenko A.D., Trofimov M.Yu., Petrov P.S. Improving the Performance of Mode-Based Sound Propagation Models by Using Perturbation Formulae for Eigenvalues and Eigenfunctions // Journal of Marine Science and Engineering, 2021, V.9, No. 9, Art. No. 934.
  12. Ostrovskii A., Stepanov D., Kaplunenko D., Park J.-H., Park Y.-G., Tishchenko P. Turbulent mixing and its contribution to the oxygen flux in the northwestern boundary current region of the Japan/East Sea, April–October 2015 // Journal of Marine Systems, 2021, V. 224, p. 103619.
  13. Zakharenko A.D., Trofimov M.Yu., Petrov P.S. Modal perturbation theory for the case of bathymetry variations in shallow-water acoustics//Russian Journal of Mathematical Physics, 2021, V. 28, No. 2, p. 257–262.
  14. Petrov P.S., Antoine X. Pseudodifferential adiabatic mode parabolic equations in curvilinear coordinates and their numerical solution//Journal of Computational Physics, 2020, V.410, art. no. 109392.
  15. Petrov P.S., Ehrhardt M., Tyshchenko A.G., Petrov P.N. Wide-angle mode parabolic equations for the modelling of horizontal refraction in underwater acoustics and their numerical solution on unbounded domains//Journal of Sound and Vibration, 2020, V. 484, art. no. 115526.
  16. Kozitskiy S.B. The first 180 Lyapunov exponents for two-dimensional complex Ginzburg-Landau-type equation // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 2020, V. 84, art. no. 105172.
  17. Stepanov D.V., Ryzhov E.A., Zagumennov A.A., Berloff P., Koshel K.V. Clustering of floating tracer due to mesoscale vortex and submesoscale fields//Geophysical Research Letters, 2020, V. 47, art. no. e2019GL086504.
  18. Sokolovskiy M. A., Koshel K.V., Dritschel D.G., Reinau J.N., N-symmetric interaction of N hetons. I. Analysis of the case N = 2// Phys. Fluids, 2020, V. 32, art. no. 096601.
  19. Ryzhov E., Kondrashov D., Agarwal N., McWilliams J., Berloff P., On data-driven induction of the low-frequency variability in a coarse-resolution ocean model//Ocean Modelling, 2020, V. 153, art. no. 101664.
Состав лаборатории
  • Петров Павел Сергеевич – заведующий лабораторией, д.ф.-м.н., тел. 231-28-60
  • Кошель Константин Валентинович – гл.н.с., д.ф.-м.н.
  • Новотрясов Вадим Васильевич – в.н.с., д.ф.-м.н.
  • Пак Владимир Васильевич – в.н.с., к.ф.-м.н.
  • Степанов Дмитрий Вадимович – в.н.с., к.ф.-м.н.
  • Захаренко Алена Дмитриевна – с.н.с., к.ф.-м.н.
  • Козицкий Сергей Борисович – в.н.с., к.ф.-м.н.
  • Рыжов Евгений Андреевич – c.н.с., д.ф.-м.н.
  • Сорокин Михаил Андреевич – м.н.с., аспирант
  • Тыщенко Андрей Геннадьевич – м.н.с., аспирант
  • Купцов Константин Георгиевич – вед. инженер
  • Кузнецова Наталья Владиславовна – cт. инженер, аспирант
  • Лихошерстов Андрей Викторович – техник
  • Теоретическая и вычислительная акустика океана.
  • Математические методы моделирования вихревых и волновых процессов в океане.
  • Хаотическая адвекция в когерентных структурах океана.
  • Тепло-массоперенос, распространения волн и формирования структур в многокомпонентной жидкости.
  • Крупномасштабная циркуляция Японского моря и механизмы её долгопериодной изменчивости.
  • Нелинейная динамика случайных внутренних гравитационных волн (ВГВ) в различных районах прибрежной зоны океана.
  • Тепло-массоперенос напряжённого состояния в земной коре и мантии зоны перехода океан-континент.
Сотрудники