Военные океанографы углубляются в данные о волнах для улучшения прогнозов

Физики из Лаборатории военно-морских исследований США (U.S. Naval Research Laboratory) работают над повышением точности прогнозов состояния моря, разрабатывая метод учёта влияния турбулентности, генерируемой неразрушающимися волнами. Исторически параметризация турбулентности в верхнем слое океана опиралась на модели пристенной турбулентности и учёт вклада разрушающихся волн. Однако существующие модели не учитывают возможный механизм передачи энергии от неразрушающихся волн к турбулентности, что может быть источником ошибок прогнозирования.

Эта работа имеет критическое значение для оперативной океанографии ВМС США, которая обеспечивает информацией такие области, как противолодочная борьба, минное дело, операции специального назначения и планирование переходов кораблей. Неточный прогноз высоты волн напрямую влияет на способность флота эффективно действовать в любой точке мирового океана.

Исследователи использовали экспериментальный и численный подходы. В лабораторном волновом бассейне с высокой точностью измерялись турбулентные скорости на поверхности воды. Численное моделирование сочеталось с методом крупных вихрей. Результаты подтвердили генерацию турбулентности за счёт волнового движения. «Механизм, ответственный за наблюдаемое образование турбулентности, по-видимому, является результатом взаимодействия между уже существующей турбулентностью и волновым движением», — поясняет доктор Иван Савельев. Этот новый механизм указывает на необходимость обратной связи между моделями циркуляции океана и поверхностных волн в рамках единой системы прогнозирования.