ОБРАТНАЯ СПЕКТРАЛЬНАЯ ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО ПРОФИЛЯ СТРАТИФИКАЦИИ ЖИДКОСТИ
На основе известных дисперсионных кривых для свободных колебаний неоднородной жидкости определена ее неоднородность. В метриках прострaнcтв C, L1, L2 найдена погрешность отыскиваемой неоднородности в зависимости от точности входной информации (точности измеряемых длин внутренних волн в неоднородной жидкости и точности задания их частот).
В океанологическом приближении рассматривается задача о свободных колебаниях неоднородной жидкости [1]:
(1)
где - вектор скорости в декартовой системе координат , связанной с поверхностью Земли, p - гидродинамическое давление, ρ - плотность жидкости, - ускорение свободного падения, - сила Кориолиса, - вектор угловой скорости вращения Земли, k - единичный орт, направленный по оси z (противоположно силе тяжести).
Граничные условия запишутся следующим образом:
условия непротекания на дне имеют вид
,
кинематическое граничное условие:
,
здесь - возвышение свободной поверхности,
динамическое граничное условие записывается в следующем виде
.
В линейном приближении решение задачи (1) ищется в виде бегущих волн. В результате этого рассматриваемая задача сводится к следующей задаче для амплитудной функции вертикальной скорости W:
(2)
В приближении Буссинеска с граничным условием типа «твердой крышки» (фильтрация поверхностных волн) в безразмерных величинах, после замены переменных
, , , , ,
, ,
задача сведена к следующей (опущено обозначение безразмерности «~», заменено на z):
(3)
Будем считать, что неоднородность жидкости задана по линейному закону и значения ω таковы, что существует точка поворота. То есть, пусть на отрезке [0,1] в одной точке z0 функция меняет знак, так что
, ,
, .
Точка z0 называется точкой поворота, т.е. точка, в которой обращается в ноль переменный коэффициент в дифференциальном уравнении второго порядка системы (3).
Решение краевой задачи строим в явном виде:
, ;
, ;
, , .
Удовлетворяя граничным условиям, получаем частотное уравнение
.
Считая , заменим в этом уравнении функции Бесселя их асимптотическим представлением [2]
, при ,
и учтем, что при больших z справедливо .
Частотное уравнение примет вид
.
Отсюда выводим
.
Так как , где , получим
,
Для линейного профиля скоростей интеграл вычисляется в явном виде, на основе которого при заданных значениях , , построены дисперсионные кривые.
Теперь ставится задача: считая, что известны значения ω и k с дисперсионных кривых, определить параметры неоднородности жидкости , .
Для их определения выписываем уравнение для двух пар (ω, k)
, ,
что приводит к нелинейной системе для определения параметров , .
Нелинейность системы обуславливает неоднозначность определения параметров , . Для однозначности определения этих параметров выписывается «избыточное» число уравнений для «избыточных» пар чисел ω и k, и параметры , определяются как минимум функционала
.
Изучается точность восстановленной функции неоднородности жидкости:
в прострaнcтве C
;
в прострaнcтве L1
в прострaнcтве L2
Здесь - восстановленная функция стратификации по найденным значениям параметров , , а функция - заданная стратификация жидкости.
При этом исследуется вопрос влияния на единственность и точность восстановления неоднородности жидкости тот факт, берутся ли пары чисел с одной дисперсионной кривой, или с разных. Также исследуется влияние близости между собой точек, взятых с дисперсионных кривых, на точность восстановления профиля стратификации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Миропольский Ю.З. Динамика внутренних гравитационных волн в океане. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 301 с.
- Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. - М.: Наука, 1971. - 1108 с.
Статья в формате PDF
162 KB...
11 06 2026 11:56:20
Статья в формате PDF
117 KB...
10 06 2026 9:16:33
Статья в формате PDF
125 KB...
09 06 2026 12:26:32
Статья в формате PDF
309 KB...
08 06 2026 17:24:39
Статья в формате PDF
130 KB...
07 06 2026 9:37:37
Статья в формате PDF
115 KB...
06 06 2026 9:49:36
Статья в формате PDF
301 KB...
05 06 2026 13:45:35
Статья в формате PDF
224 KB...
04 06 2026 3:57:39
Статья в формате PDF
110 KB...
02 06 2026 15:22:23
Статья в формате PDF
268 KB...
01 06 2026 3:46:53
Статья в формате PDF
255 KB...
31 05 2026 20:57:40
Статья в формате PDF
115 KB...
30 05 2026 20:44:49
Статья в формате PDF
102 KB...
29 05 2026 22:20:13
Статья в формате PDF
118 KB...
28 05 2026 7:52:31
Статья в формате PDF
110 KB...
26 05 2026 9:19:27
Статья в формате PDF
87 KB...
25 05 2026 22:58:40
В работе рассматривается процесс утилизации ртутьсодержащих соединений с использованием в качестве активного соединения кремния, что экономически более выгодно, чем использование порошкообразного титана. Рассматривается возможность миграции ртути в условиях возрастающей техногенной деятельности человечества.
...
24 05 2026 23:36:15
Статья в формате PDF
273 KB...
23 05 2026 12:24:22
Статья в формате PDF
130 KB...
22 05 2026 6:34:57
Статья в формате PDF
121 KB...
20 05 2026 8:24:47
Статья в формате PDF
100 KB...
19 05 2026 12:57:30
Статья в формате PDF
99 KB...
18 05 2026 8:12:21
Изучено влияние низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) красного и инфpaкрасного спектров на структурно - функциональное состояние слизистой оболочки верхних дыхательных путей ( ВДП) у детей в дошкольных образовательных учреждениях (ДОУ). Полученные результаты исследований позволили обосновать применение НИЛИ для коррекции нарушений местных факторов защиты. Низкоинтенсивная лазерная реабилитация (НИЛР) обеспечила нормализацию и повышение цитофизиологических показателей, и снижение цитопатологических величин. Доказано ремоделирующее действие НИЛИ на слизистую оболочку верхних дыхательных путей. Эффективность НИЛР связана с ремоделированием слизистой оболочки ВДП.
...
16 05 2026 1:39:28
Статья в формате PDF
102 KB...
15 05 2026 16:32:15
Статья в формате PDF
253 KB...
14 05 2026 11:36:43
Статья в формате PDF
136 KB...
13 05 2026 17:16:56
Статья в формате PDF
129 KB...
12 05 2026 13:21:31
Статья в формате PDF
150 KB...
11 05 2026 17:44:54
Статья в формате PDF
253 KB...
10 05 2026 2:19:28
Статья в формате PDF
118 KB...
09 05 2026 4:13:43
Статья в формате PDF
101 KB...
08 05 2026 19:21:54
Статья в формате PDF
245 KB...
07 05 2026 3:14:53
Статья в формате PDF
253 KB...
06 05 2026 8:45:26
Статья в формате PDF 112 KB...
05 05 2026 9:59:37
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
