О генерации нелинейных внутренних волн в проливе Карские Ворота
22 января 2026 г.
Ученые исследовали процесс образования нелинейных внутренних волн в транскритическом режиме в проливе Карские Ворота. Работа опубликована в Russian Journal of Earth Sciences.
Исследование провели И. О. Копышов1,2, И. Е. Козлов1 и А. В. Зимин3 (1Морской гидрофизический институт РАН, 2Московский физико-технический институт, 3Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН).
Пролив Карские Ворота соединяет два крупных бассейна Карского и Баренцева морей. Для этого района характерна активная генерация внутренних волн. Ученые исследовали процесс образования нелинейных внутренних волн при числе Фруда около 1 (транскритический режим).
Исходными данными для работы послужили измерения с борта НИС «Дальние Зеленцы», полученные на полигоне в проливе Карские Ворота в июле 2023 года. Исследователи использовали рассчитанные по натурным данным линейные фазовые скорости внутренних волн первой моды и результат приливной модели для того, чтобы оценить значения числа Фруда в проливе и определить его временную изменчивость.
Выяснилось, что на протяжении приливного цикла площадь участков пролива с транскритическими и сверхкритическими (𝐹𝑟 > 1) значениями числа Фруда может существенно увеличиваться. В ряде районов пролива благоприятные для генерации нелинейных внутренних волн условия наблюдаются дважды за приливной период главной полусуточной гармоники 𝑀2 (12,42 ч) или 4 раза в сутки. Анализ синхронных измерений с борта дрейфующего судна показал, что режим потока в ходе 8-часового периода последовательно изменился от докритических (𝐹𝑟 < 1) к транскритическим и далее вернулся к докритическим значениям. Общее количество цугов нелинейных внутренних волн и выраженных уединенных колебаний, а также их высота и крутизна существенно увеличились в период ослабления приливных течений при докритических значениях числа Фруда, качественно соответствуя теории образования и распространения нелинейных внутренних волн в транскритическом режиме.
Исследователи отмечают, что несмотря на то, что область исследования ограничена акваторией пролива Карские Ворота, аналогичные условия могут существовать и в других районах Арктики.