Трансформация мезомасштабных вихрей в океане: теоретико-аналитические подходы и их валидация по спутниковым и модельным данным
| Название НИОКТР | Трансформация мезомасштабных вихрей в океане: теоретико-аналитические подходы и их валидация по спутниковым и модельным данным |
|---|---|
| Аннотация | Цель настоящего исследования – изучить процессы трансформации мезомасштабных вихрей в океане при их взаимодействии между собой и с крупномасштабными течениями. Эти процессы включают перераспределение доступной потенциальной и кинетической энергии вихрей. В частности, исследуются прямой каскад, при котором энергия передается от мезомасштабных структур к субмезомасштабным в ходе формирования филаментов, и обратный каскад, характеризующийся возвратом энергии в основной поток в результате вертикального выравнивания вихрей, когда два меньших вихря объединяются в более крупную структуру. Для реализации целей исследования планируется выполнение следующих задач: 1. Проведение теоретико-аналитического анализа воздействия бароклинных течений на изолированные океанские вихри. Исследование режимов динамики эллипсоидальных вихрей в равнозавихренном горизонтальном потоке с вертикальным сдвигом, а также определение границ областей различного поведения вихрей на плоскости соответствующих безразмерных параметров. 2. Создание базы данных, включающей спутниковые наблюдения, in-situ измерения и результаты численного моделирования океанографических процессов. Идентификация типичных случаев взаимодействия вихрей с течениями в Лофотенской котловине Норвежского моря. 3. Описание эволюции изучаемых вихрей в процессе их вытягивания: анализ пространственно-временной изменчивости их геометрических характеристик, кинематических и динамических параметров, а также относительной и потенциальной завихренностей. Оценка преобразования кинетической и доступной потенциальной энергии вихрей в ходе их трансформации. 4. Проведение сравнительного анализа процессов вытягивания мезомасштабных вихрей на различных глубинах, с целью оценки влияния глубины на изменения кинетической и доступной потенциальной энергии вихрей. 5. Теоретическое изучение и моделирование различных режимов динамики вихрей в горизонтальном фоновом течении с вертикальным сдвигом. Особое внимание уделено условиям, при которых происходит неограниченное вытягивание вихрей под воздействием такого потока. 6. Идентификация случаев взаимодействия вихрей друг с другом на основе спутниковых, in-situ и модельных океанографических данных. Феноменологическое описание эволюции этих вихрей для Лофотенской котловины Норвежского моря. 7. Оценка специфики вертикального выравнивания вихрей при их слиянии и анализ пространственно-временной изменчивости этого процесса для выбранного случая. 8. Проведение сравнительного анализа региональных особенностей процессов трансформации вихрей в различных районах Мирового океана, включая Антарктическое циркумполярное течение, Северо-западную и Северо-восточную части Тихого океана, центральную часть Индийского океана, район течения Агульяс и Капскую котловину. Исследование различий в динамике и энергетике вихрей в зависимости от региональных особенностей циркуляции. 9. Изучение режима неограниченного вытягивания вихрей в горизонтальном фоновом течении с вертикальным сдвигом как режима, приводящего к «умиранию» вихрей, с расчетом времени жизни таких структур. Теоретическое исследование механизмов, определяющих время жизни вихрей, и оценка их устойчивости в зависимости от внешних условий. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | True |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 21000.0 |
| Дата начала | 2025-05-27 |
| Дата окончания | 2027-12-31 |
| Номер контракта | 25-17-00021 |
| Дата контракта | 2025-05-27 |
| Количество отчетов | 3 |
| УДК | 551.465.5 551.465.4 |
| Количество просмотров | 5 |
| Руководитель работы | Белоненко Татьяна Васильевна |
| Руководитель организации | Лебедева Елена Витальевна |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | — |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-06-17 13:29:34 UTC, 2025-08-07 08:27:41 UTC |
| ОКПД | Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области наук о Земле и взаимосвязанных наук об окружающей среде |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | Вихревая динамика; вертикальное выравнивание; сдвиговые течения; вытягивание вихрей |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 37.25.19 - Течения. Горизонтальная и вертикальная циркуляция |
| OECD | — |
| OESR | Океанография |
| Приоритеты научно-технического развития | е) повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики; |
| Регистрационные номера | — |