შიდა გრავიტაციული ტალღების ტრანზიენტული დინამიკა ჰორიზონტალურ წანაცვლების მქონე სტრატიფიცირებულ დინებებში

ავტორი: ნიკოლოზ ფირცხალავა
თანაავტორები: გიორგი ჩაგელიშვილი
საკვანძო სიტყვები: შიდა გრავიტაციული ტალღები, წანაცვლებითი დინებები
ანოტაცია:

წინა საუკუნის 90–იან წლებში მოხდა მნიშვნელოვანი ცვლილებები წანაცვლებითი დინებების დინამიკის კვლევაში, იმდენად, რამდენადაც ამ წლებში ჰიდროდინამიკურმა საზოგადოებამ საბოლოოდ გააცნობიერა ასეთი დინებების არა–ორთოგონალური ბუნება და მისი შედეგები. ამან დღის წესრიგში დააყენა წანაცვლებით დინებებში მიმდინარე პროცესების თავიდან გააზრების აუცილებლობა. ამ რევიზიის მნიშვნელობა იმითაც იყო განპირობებული, რომ ბუნებრივ (ასტროფიზიკური და გეოფზიკური) და საინჟინრო დინებებს, როგორც წესი არაერთგვაროვანი კინემატიკა გააჩნიათ. შედეგად, ზემოდ მოყვანილმა ფაქტორებმა განაპირობა მნიშვნელოვანი გარღვევა არაერთგვაროვან/წანაცვლებით დინებებში მიმდინარეე პროცესების გააზრებაში და ზუსტ, თანმიმდევრულ აღწერაში – ჩამოყალიბდა დინებათა მდგრადობის შესწავლის ახალი მეთოდები, რომლებიც შეშფოთებების მოკლე–დროითი დინამიკის ზუსტი რაოდენობითი შესწავლის საშუალებას იძლევიან. ვისახავთ რა მიზანს ტალღების ზეარეკვლის მოვლენის არსის გარკვევისა და ვეყრდნობით წანაცვლებითი დინებების შესწავლის თნამედროვე ეტაპზე შექმნილ მეთოდებს, შევისწავლით შიდა გრავიტაციული ტალღების წრფივ ტრანზიენტულ დინამიკას მდგრადად სტრატიფიცირებულ წანაცვლებით დინებებში. ვიხილავთ დინებას ჰორიზონტალური წანაცვლებით U0(Ay,0,0), რიჩარდსონის რიცხვის Ri =N2/A2 სხვადასხვა მნიშვნელობის დროს, სადაც A დინების წანაცვლების პარამეტრია, ხოლო N ბრანტ–ვაისალას სიხშირე. ასეთ დინებებში კმაყოფილდება ბუსინესკის მიახლოება და არსებობს შეშფოთებათა სამი მოდა. ორი მათგანი არიან ურთიერთსაწინააღმდეგოდ გავრცელებდი შიდა გრავიტაციული ტალღები (შგტ), მესამე კი გრიგალური მოდა. შგტ აქვს ნულოვანი პოტენციალური გრიგალი, ხოლო გრიგალურ მოდას – ნულისაგან განსხვავებული. უკანასკნელი არის არაოსცილირებადი და შეესაბამება კვაზიგეოსტროფიული მოდელის, ე.წ., დაბალანსებული მოძრაობებს. ჩვენს მიერ გამოყენებული იქნა არამოდალური განხილვა, შემოვიტანეთ საკუთარი ცვლადების ცნება თითოეული, ურთიერთსაწინააღმდეგოდ გავრცელებადი, ტალღისათის და მათთვის პირველი რიგის დიფერენციალური განტოლება დავწერეთ. ამგვარი განხილვით, განვაცალკევეთ ერთმანეთისაგან სხვადასხვა ფიზიკური მოვლენები (პირველ რიგში, ტალღა–ტალღასა გრიგალი–ტალღას შორის ბმები), გავიზრეთ მათი ერთმანეთზე ზეგავლენა და აღვწერეთ ზეარეკვლის მოვლენის ბაზური ფიზიკა. ნაჩვენებია, რომ ერთის რიგის რიჩარდსონის რიცხვის დროს, შგტ ტრანზიენტული ზრდა მნიშვნელოვნად აქტიურდება. ასევე ნაჩვენებია გრიგალური მოდის მიერ შგტ გენერაციის მნიშვნელობა, რომელიც დაბალანსებული მოძრაობიდან დაუბლანსებელ არაგეოსტროფულ შგტ–ზე ენერგიის გადაცემის არხს ქმნის.

მიმაგრებული ფაილები:

Nikoloz-Pirtskhalava-GEO [ka]
Nikoloz-Pirtskhalava-ENG [en]