Внутренние сейши и эволюция волн большой амплитуды в замкнутых резервуарах

Во многих акваториях в течение сезона с температурной стратификацией наблюдаются внутренние волны. Хотя истинная стратификация водной толщи непрерывна, разумной идеализацией является аппроксимация с двумя или более изотермическими слоями. Ветровая нагрузка приводит к «накоплению» воды на подветренной стороне водоема. Малое изменение глубины жидкости создает градиент давления, вызывающий компенсирующее смещение внутренних изотерм порядка нескольких метров. Когда ветер прекращается, наклонные внутренние границы начинают колебаться, создавая волны большой амплитуды.
Длинноволновая модель распространения внутренних волн большой амплитуды в слоистой жидкости применена для описания сейшевых колебаний, нелинейной трансформации волн и турбулентного перемешивания в замкнутых резервуарах. Проведен расчет эволюции сейшевых колебаний большой амплитуды, при которых возникает сдвиговая неустойчивость. Показано, что результаты расчетов для рассматриваемых задач находятся в хорошем соответствии с экспериментальными данными и прямым численным моделированием. Результаты показывают применимость модели для описания эволюции внутренних волн под действием ветра.