Исследование распространения сильно нелинейных внутренних волн в каналах и их взаимодействие с топографическими неоднородностями. 1. Генерация и распространение волн

Abstract

Рассмотрены методы генерации внутренних волн в лабораторных условиях. Основное внимание уделено внутренним уединенным волнам, распространяющимся вдоль поверхности раздела в двухслойной среде. Описан модифицированный ``метод ступенчатого бассейна'', на основе которого проведены экспериментальные исследования характеристик внутренних уединенных волн. Приведено описание установки и методики проведения экспериментов. Показано, что при малых амплитудах характеристики внутренних уединенных волн могут быть успешно описаны на основании КДВ теории. Для описания волн большой амплитуды необходимо привлекать полностью нелинейные теории. В качестве альтернативы может быть использована EКДВ теория.

Розглянуто методи генерацiї внутрiшнiх хвиль у лабораторних умовах. Основну увагу придiлено внутрiшнiм вiдокремленим хвилям, що розповсюджуються вздовж границi роздiлу в двошаровому середовищi. Описано модiфiкований ``метод ступiнчастого басейну'', на основi якого проведено експериментальнi дослiдження характеристик внутрiшнiх вiдокремлених хвиль. Наведено опис установки та методiки проведення експериментiв. Показано, що при малих амплiтудах характеристики внутрiшнiх вiдокремлених хвиль можуть бути отриманi на основi КДВ теорiї. Для опису хвиль великої амплiтуди необхiдно застосовувати повнiстю нелiнiйнi теорiї. В якостi альтернативи може використовуватись ЕКДВ теорiя.

Methods of generation of internal waves in laboratory conditions are considered. The emphasis is on internal solitary waves propagating along the interface in two-layer medium. The modified Уstep pool methodФ has been used to carry out experimental investigations of characteristics of internal solitary waves. The experimental facility and methodology of experiments are described. It is shown that KdV theory can be used successfully to obtain the characteristics of internal solitary waves of small amplitude. Fully non-linear theories are used to describe waves of large amplitude, and EKdV theory can be applied as alternative theory.