Д.А. Сергеев^1,2, Г.А. Байдаков^1,2, М.И. Вдовин^1,2, А.А. Кандауров^1,2, Ю.И. Троицкая^1,2

¹ Институт прикладной физики РАН, г. Нижний Новгород

² Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, г. Нижний Новгород

Аннотация

Представлены результаты исследований процессов ветро-волнового взаимодействия в рамках лабораторного моделирования на высокоскоростном ветроволновом термостратифицированном канале Института прикладной физики РАН с использованием контактных, а также наиболее современных оптических методов, основанных на визуализации. Эксперименты выполнены в широком диапазоне скоростей ветра, включая ураганные (до 45 м/с при пересчете на 10-ти метровую высоту для натурных условий), с интенсивным обрушением волн и образованием брызг. Результаты одновременных измерений параметров ветра и волнения позволили предложить объяснение эффекта тенденции к насыщению коэффициента сопротивления (обмена импульсом) при ураганных скоростях ветрах за счет насыщения уклона волнения. Исходя из важности роли брызг в процессах обмена, впервые выполнена попытка исследования процессов генерации брызг при помощи высокоскоростной видеосъемки.

Ключевые слова

пограничные слои, атмосфера, океан, ураганы, лабораторное моделирование

Благодарности

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 14-05-91767, 15-35-20953, 16-05-00839. Разработка и подготовка измерительного комплекса выполнена при поддержке грантов РНФ 14-17-00667,15-17-20009.

Для цитирования

Комплексное лабораторное моделирование взаимодействия атмосферы и гидросферы при экстремальных метеоусловиях / Д.А. Сергеев [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2016. № 4. С. 19-24. EDN XIQHEB.

Sergeev, D.A., Baydakov, G.A., Vdovin, M.I., Kandaurov, A.A. and Troitskaya, Yu.I., 2016. Integrated Laboratory Simulation of Atmosphere and Hydrosphere Interaction under Extreme Weather Conditions. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (4), pp. 19-24 (in Russian).

Список литературы

1. Cavaleri L., Fox-Kemper B., Hemer M. Wind waves in the coupled climate system // Bull. Amer. Meteor. Soc.– 2012.– 93.– Р.1651–1661.
2. Troitskaya Yu.I., Sergeev D.A., Kandaurov A.A., Baidakov G.A., Vdovin M.A., Kazakov V.I. Laboratory and theoretical modeling of air-sea momentum transfer under severe wind conditions // J. Geop. Res.– 2012.– v.117, C00J21.– 13 р.
3. Troitskaya Yu., Sergeev D., Kandaurov A., Kazakov V. Air-sea interaction under hurricane wind conditions / Recent Hurricane Research – Climate, Dynamics, and Societal Impacts.– 2011.– Р.248-260.
4. Powell M.D., Vickery P.J., Reinhold T.A. Reduced drag coefficient for high wind speeds in tropical cyclones // Nature.– 2003.– v.422.– Р.279-283.

Файлы

 Полный текст (русский)