Геострофические когерентные вихри: теория и эксперимент

Вергелес Сергей Сергеевич

Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН

Мы развиваем теорию когерентных геострофических вихрей. Характеристика “когерентный” подразумевает, что вихри существуют в течении времён, превышающих времена их вязкой диссипации. Это означает, что их существование поддерживается мелкомасштабными турбулентными пульсациями, которые, развиваясь на фоне сильного вихревого течения, создают эффект отрицательной турбулентной вязкости и тем самым компенсируют действие на геострофические вихри вязкого затухания, включая трение о дно. В течении последнего года нами проводится эксперимент по возбуждению подобных вихрей. Мы наблюдаем несколько режимов существования когерентных вихрей. Эти режимы характеризуются различным средним количеством вихрей и радиальным профилем средней скорости в них. Основываясь на развитой нами теории взаимодействия инерционных волн с геострофическим течением, мы показываем, что эти режимы характеризуются разными способами взаимодействия этих компонент течения. Произведено сравнение полученных параметров вихрей с теоретическими предсказаниями.