Монография посвящена открытому в последнее десятилетие явлению тонкого расслоения вод океана, исследованию процессов, формирующих тонкую стратификацию и определяющих ее эволюцию. Изложены методические вопросы измерения тонкой структуры вод океана. Рассматривается связь тонкой стратификации вод океана с такими важными физическими процессами, как молекулярная диффузия, конвекция, турбулентность, внутренние гравитационные волны, инерционные колебания и течения. Рассчитана на специалистов в области физики моря и специалистов смежных областей науки.
Содержание
Предисловие
Глава 1. Введение
1.1. О тонкой стратификации и микроструктуре вод океана
1.2. Существующие приборы и их возможности
1.3. О постановке наблюдений за тонкой термохалинной структурой вод океана
1.4. Примеры из наблюдений
1.5. Вертикальные, горизонтальные и временные масштабы тонкой структуры вод океана
1.5.1. Характерные пространственные масштабы тонкой структуры
1.5.2. О предельных размерах микроструктуры
1.5.3. Временные масштабы элементов тонкой термохалинной структуры
1.6. Из истории исследований тонкой термохалинной структуры
Глава 2. Основы физики тонкой стратификации вод океана
2.1. Линеаризованная термохалинная зависимость и простейшие следствия гидростатики
2.2. Тонкая структура и локальный баланс тепла и соли
2.3. Кинематический эффект внутренних волн
2.4. Необратимые изменения термохалинной структуры («травматические эффекты») за счет турбулентного перемешивания
2.4.1. Общие критерии неустойчивости движения
2.4.2. Пути потери устойчивости и освобождения энергии внутренними волнами
2.4.3. О сдвиговой неустойчивости течений
2.4.4. Вязкая диффузионная дестабилизация (масса—импульс) и турбулентное вовлечение
2.5. Адвективный перенос термохалинных неоднородностей
2.6. Конвективная перестройка термохалинной структуры как следствие эффекта «двойной диффузии»
2.6.1. Послойная конвекция при устойчивом солевом градиенте, подогреваемом снизу
2.6.2. Конвекция в виде «солевых пальцев» и ее возможные проявления в океане
2.6.3. Термохалинная конвекция в присутствии горизонтальных градиентов
2.7. Мезомасштабные и крупномасштабные следствия молекулярных процессов
2.8. Последовательность и взаимодействие структурообразующих процессов в океане
Глава 3. Анализ и интерпретация данных наблюдений
3.1. Разделение профилей
3.2. Выборочный анализ возмущений и средних профилей
3.3. Т', S'-корреляция тонкой термохалинной структуры
3.4. Анализ спектров
3.5. Пространственная и временная изменчивость статистических характеристик
3.6. Совместный анализ профилей вертикальных градиентов скорости и плотности и сравнение обнаруженной тонкой структуры
3.7. Некоторые общие выводы
Глава 4. Инверсии температуры и плотности в океане
4.1. Вводные замечания
4.2. О термохалинных возмущениях, сопровождающих интрузионный процесс в океане
4.3. Интрузионные инверсии температуры в Аравийском море
4.4. О температурной инверсии в Тиморском море
4.5. Другие примеры образования интрузионных инверсий температуры
4.6. Случай образования инверсии температуры путем вертикальной конвекции в связи с локальной неустойчивостью в океаническом термоклине
4.7. Инверсии вертикального градиента плотности
Глава 5. Ступенчатые структуры в океане и их происхождение
5.1. Вводные замечания
5.2. Адвективное расслоение верхнего квазиоднородного слоя
5.3. Ступенчатые структуры мезомасштабных температурных инверсий
5.4. Ступенчатые структуры термохалоклина
Заключение
Список литературы