Бароклинная неустойчивость в геофизической гидродинамике

М.В. Калашник^†, М.В. Курганский, О.Г. Чхетиани
Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Пыжевский пер., 3, Москва, 109017, Российская Федерация

Бароклинная неустойчивость — это неустойчивость течений стратифицированной вращающейся жидкой среды с вертикальным сдвигом скорости. С реализацией бароклинной неустойчивости связывают образование крупномасштабных вихрей в атмосфере Земли и других планет. Представлены современные теоретические подходы к исследованию бароклинной неустойчивости. К ним относятся описание неустойчивости в терминах взаимодействия краевых волн Россби, исследование проблемы оптимальных возмущений возмущений с максимумом скорости роста энергии или других функционалов, анализ нелинейной динамики возмущений с использованием маломодовых аппроксимаций метода Галёркина. Рассмотрены также классические энергетические критерии устойчивости зональных течений, полученные с помощью прямого метода Ляпунова—Арнольда. Приведённые результаты могут представлять интерес для специалистов в области механики сплошных сред и астрофизики.

Ключевые слова: геофизическая гидродинамика, бароклинная неустойчивость, энергетические критерии устойчивости, нелинейная динамика возмущений, метод Галёркина
PACS: 05.45.−a, 47.10.−g, 47.20.Ft, 47.20.Ky, 47.27.Cn, 47.32.−y, 47.32.Ef, 47.32.cd, 47.85.Dh, 92.10.Lq, 92.60.−e, 92.60.hk (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.08.039046
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/10/c/
Web of Science

001112536300003
Scopus

2-s2.0-85144631071
ADS NASA

2022PhyU...65.1039K
Цитата: Калашник М В, Курганский М В, Чхетиани О Г "Бароклинная неустойчивость в геофизической гидродинамике" УФН 192 1110–1144 (2022)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Русский

English

@article{Kalashnik:2022,
	author = {М. В. Калашник and М. В. Курганский and О. Г. Чхетиани},
	title = {Бароклинная неустойчивость в геофизической гидродинамике},
	publisher = {Успехи физических наук},
	year = {2022},
	journal = {Усп. физ. наук},
	volume = {192},
	number = {10},
	pages = {1110-1144},
	url = {https://ufn.ru/ru/articles/2022/10/c/},
	doi = {10.3367/UFNr.2021.08.039046}
}

Поступила: 2 июня 2021, доработана: 20 августа 2021, одобрена в печать: 26 августа 2021

English citation: Kalashnik M V, Kurgansky M V, Chkhetiani O G “Baroclinic instability in geophysical fluid dynamics” Phys. Usp. 65 1039–1070 (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2021.08.039046