Cотрудники института
|
|
|
|
|
Cотрудники института |
||
|
Троицкая Юлия Игоревна Образование: Область научных интересов: Профессиональная карьера: Членство в профессиональных организациях: Награды, премии, гранты: Педагогическая деятельность: Количество публикаций: Наиболее значительные работы и результаты. Разработана теоретическая модель ветрового пограничного слоя над взволнованной поверхностью моря, основанная на решении уравнений полуэмпирической теории турбулентности первого порядка в криволинейных координатах, сопровождающих поверхность [1-3]. Построена замкнутая численно-аналитическая модель, описывающая слабонадкритическую генерацию гравитационно-капиллярных волн на поверхности воды в за счет их нелинейного резонансного взаимодействия с турбулентным ветровым потоком. [3]. Модель применима в широком диапазоне скоростей ветра (от умеренных до ураганных), она позволяет объяснить наблюдаемые особенности взаимодействия волн с ветром, в том числе, эффект уменьшения коэффициента аэродинамического сопротивления поверхности моря при ураганных условиях за счет ослабления эффективности взаимодействия волн и ветра [4]. Верификация модели проведена в ряде натурных экспериментов, в том числе проводимых отделом нелинейных геофизических процессов с использованием комплекса дистанционной аппаратуры, разработанной в ИПФ РАН. Проведена верификация модели на основании прямого численного моделирования[5] и лабораторного эксперимента с применением техники цифровой оптической анемометрии [6-8]. На основании расчетов в рамках модели предложена параметризация характеристик приводного пограничного слоя по скорости ветра и параметрам волнения, предложены расчетные формулы для коэффициентов, используемых в моделях взаимодействия океана и атмосферы, применимые в широком диапазоне скоростей ветра и параметров волнения. Модель обобщена на случай стратифицированной атмосферы [9,10]. 1. В.П.Реутов, Ю.И.Троицкая Известия РАН, ФАО т.31, N 6, 1995, с.825-834. В лабораторном эксперименте по изучению аэродинамического сопротивления поверхности воды при сильном ветре, обнаружена тенденция к насыщению коэффициента сопротивления при эквивалентной скорости ветра, превышающей 25 м/с, которое объясняется насыщением дисперсии уклонов поверхностных волн [1,2]. Результаты измерения коэффициента аэродинамического сопротивления поверхности воды находятся в хорошем соответствии с расчетами в рамках квазилинейной модели турбулентного пограничного слоя над взволнованной водной поверхностью с учетом вклада высокочастотной части спектра волнения [3]. 1. Y. Troitskaya, D. Sergeev, A.Kandaurov and V.Kazakov.(2011) Air-sea interaction under hurricane wind conditions in "Recent Hurricane Research - Climate, Dynamics, and Societal Impacts" ISBN 978-953-307-238-8 Book edited by: Prof. Anthony Lupo 2011. p .247-268. На основании теоретической модели турбулентного пограничного слоя атмосферы над взволнованной поверхностью моря предложен и исследован новый механизм поверхностных проявлений глубинных процессов на поверхности океана, связанный с модуляцией скорости роста коротких поверхностных волн [1,2]. В отличие от традиционного механизма адиабатической перестройки поля поверхностных волн на неоднородных течениях, который определяется градиентом скорости, эффективность нового механизма определяется скоростью течения, и в связи с этим он наиболее существенен для крупномасштабных течений. Предложенный механизм использован при построении теории радиоизображения волн зыби [1,2], внутренних волн [3], донной топографии [4], он позволил объяснить ряд их особенностей, которые не воспроизводит традиционный механизм. В частности, предложено объяснения высоких гидродинамических контрастов низкочастотных волн зыби [1,2]. 1. Yu.I.Troitskaya (1994)Journal of Fluid Mechanics, v.273, 1994, p.169-187 На основе анализа данных спутниковых измерений 26 декабря 2004г. получено первое экспериментальное свидетельство дистанционного наблюдения волны цунами в открытом океане по вариациям сечения рассеяния сигнала радиолокатора, рассеянного морской поверхностью, синхронное со смещением уровня океана [1,2]. Предложен физический механизм воздействия цунами на характеристики мелкомасштабных ветровых волн, связанный с трансформацией поля ветра при наличии горизонтального поверхностного течения, обусловленного волной цунами (механизм модуляции скорости роста сантиметровых волн в присутствии неоднородного течения, создаваемого волной цунами). Оценки гидродинамического контраста для волн сантиметрового диапазона находятся в хорошем согласии с данными наблюдений. Это свидетельствует о возможности проявления цунами на радиолокационных изображениях поверхности в условиях открытого океана, что открывает новые возможности дистанционного мониторинга волн цунами. 1 Ю.И.Троицкая С.А.Ермаков (2005) Доклады РАН, т.405, вып.5, 388-392, 2005 В целях развития методов дистанционной диагностики загрязнения прибрежной зоны в большом термостратифицированном бассейне ИПФ РАН выполнено масштабное лабораторное моделирование процессов, происходящих при истечении пресных сточных вод из коллектора подводной сбросовой системы в стратифицированный океан [1,2]. Показано, что формирующиеся при этом всплывающие факелы возбуждают интенсивные короткопериодные внутренние волны при взаимодействии с областью скачка плотности (пикноклином)[3-5], предложен механизм генерации волн, связанный с возбуждением автоколебаний при взаимодействии всплывающей струи с пикноклином [6-10]. Установлено, что гидродинамические контрасты в поле поверхностных волн, вызванные внутренними волнами от коллектора, при умеренных ветрах могут быть зарегистрированы современными дистанционными методами [5]. 1. В.И.Казаков, Д.П.Коротков, Б.В.Серин, В.И.Таланов, Ю.И.Троицкая (2002) Известия РАН ФАО, т.38. №4, с.504-514, 2002 В натурных экспериментах в Черном и Норвежском морях обнаружены, отрицательные корреляции между интенсивностью волнения и мезомасштабными вариациями скорости ветра предположительно в областях сильной изменчивости поверхностных течений. Предложен механизм для объяснения обнаруженного эффекта, основанный на рассмотрении модуляции сопротивления морской поверхности. Расчеты вариаций скорости ветра в рамках квазилинейной модели ветрового пограничного слоя над взволнованной поверхностью моря находятся в хорошем согласии с данными измерений. Ю. И. Троицкая, И. С. Долина, А. В. Ермошкин, В. В. Баханов, Э. М. Зуйкова, И. А. Репина, В. И. Титов (2007) Изв. РАН. ФАО.2007. Т. 43. №1. С. .81-94. Предложен и разработан новый региональный адаптивный алгоритм определения уровня воды во внутренних водоемах по исходным данным спутниковой альтиметрии Jason-1 и Jason-2, основанный на анализе формы телеметрических импульсов (ретрекинге) [1]. На примере Горьковского и Рыбинского водохранилищ показано, что применение регионального алгоритма ретрекинга позволило значительно улучшить точность определения уровня воды во внутреннем водоеме по сравнению с результатами применения стандартного алгоритма ocean-2, который реализован в GDR Jason-1 и адаптирован к условиям открытого океана.[2-4]. 1. Ю. И. Троицкая, Г. Н. Баландина, Г.В. Рыбушкина, И. А. Соустова, А. Г. Костяной, С. А. Лебедев, А. А. Панютин, Л. В. Филина. (2011) Исследование Земли из космоса. 2011. Вып.1. С. 48-56 Получен ряд приоритетных результатов в цикле работ по динамике волновых процессов в деятельном слое океана, их взаимодействия со сдвиговыми потоками и турбулентностью. В частности, построена теория нелинейного критического слоя в стратифицированном сдвиговом потоке [1,2]; построена модель турбулентного переноса в стратифицированной жидкости, основанная на приближенном решении уравнения для одноточечной функции распределения вероятности флуктуаций скорости [3, 6]. На основе этих исследований предложена теоретическая модель турбулентного следа за телом, движущимся в стратифицированной жидкости, основанная на нелинейной теории гидродинамической неустойчивости течения в следе [4]. Модель с высокой точностью согласуется с данными физических экспериментов и прямого численного моделирования [5].
6. Зилитинкевич С.С., Тюряков С.А., Мареев Е.А, Ю.И. Троицкая (2012) Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 2012. Т. 48. № 1. С. 150-161.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
