Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №2.

Это определяется тем, что действует условие сохранения размера прослоек, обеспечивающего их устойчивое превышение над размером диффузионного слоя 5 (см. 9а). Задача о профиле распределения морских солей у границ разделов выходит за пределы обсуждаемых в статье проблем и решается в других работах авторов. Обсуждение результатов Характерное время формирования стационарного режима при растягивании граничной поверхности разделов, согласно размерности аргументов ( 6 - 8 ) и изложенным соображениям, пропорционально (] 1. При характерных градиентах скоростей деформации О ~ 10 ’ - 1 0 2 с-1, время формирования запирающего слоя и стационарного распределения концентраций примеси у границ раздела может составлять промежуток порядка нескольких минут или даже часов. Поэтому, чтобы наблюдать действие запирающей прослойки гидродинамической природы за счет микротечений, время процесса должно быть больше, чем (! . Процессы с близким временем наблюдаются в первую очередь в местах массированного впадения речных вод в море (см. выше). Другими примерами могут быть: поступление загрязненных вод с реками в озера, а также достаточно медленные процессы перемешивания растворов в технологических очистках [19, 22,23,27]. 1. Эффекты запирающего слоя и устойчивость ламелл ЗС Исходя из результатов анализа ламинарной модели (9-10) и аналитического решения для стационарного состояния по ( 1 1 ), формально молекулярный перенос (ионный обмен и тепловой поток, см. выше) между прослойками ламелл ЗС может возобновиться в 2-х случаях: во-первых, при нарушении стационарного режима, во-вторых, за счет истощения элементов ламеллярной структуры. Обратим внимание на то, что истончение прослоек многослойной ламеллы и ее внутренних границ - процесс необратимый: определяется удалением любого из поперечных сечений от точки начального контакта вод разного генезиса, при фронтальном (в составе стоковых течений) и боковом (к берегам котловины) растекании ступенчатой структуры. Отметим, что в реальных ЗС река-море боковое растекание слоистой структуры давно является объектом исследований, а некоторые его эффекты приводятся в [1, 3, 4, 20]. Нарушение стационарного режима растягивания границ формально соответствует стабилизации линейных размеров отдельных участков сечения по контуру раздела длиной /;. Используя обозначения настоящей работы, это можно записать как /; = const при А/; = 0, тогда поток J ( x ) ф О. Здесь I— геометрический масштаб, соответствующий размеру характерных участков контура по оси сноса - линии тока и направлению растягивания (см. рис. 2в). Условия для другого случая возникают, когда поперечные размеры хотя бы одной из прослоек контактирующих растворов, истончающиеся (уменьшающиеся) по ходу растягивания границы, закономерно становятся соизмеримыми с масштабом запирающего перенос гидродинамического слоя - линейным размером граничной поверхности, близкой к масштабу диффузионного слоя (см. выше). Тогда размер данной прослойки в ламелле ЗС будет соизмерим с толщиной диффузионного слоя: 5 = [27]. В этом случае запишем формальное условие для потока: Hi ~ д, тогда поток ./( х ) ^ О. Здесь Hi - геометрический масштаб прослоек между поверхностями разделов слоистых структур. При таких условиях исходное допущение, сделанное для (9-11), что между собой граничат две жидкости с толщиной смежных слоев, каждый из которых превышает толщину переходного слоя между ними, не будет соответствовать условиям в (9а). Формально процесс блокирования диффузии и поддерживания высоких температурных градиентов прекращается, запирающий гидродинамический слой размывается процессом диффузии (по законам Фика [3, 11, 20]). В этих условиях будет протекать процесс переноса солей через границу, а величины температурных градиентов на границах раздела восстанавливаются. При этом исчезновение одной из прослоек за счет ее «истощения» может завершаться формированием нового слоя в ЗС. Отметим, что эффект, связанный с истощением границ и прослоек многослойной структуры в ЗС, возникает сразу после контакта морских и материковых вод. Это следует из масштабов (і ~ 10 ’ - 1 0 2 с. и размера диффузионного слоя 5 (см. выше) и может сопровождаться каскадным нарастанием общей толщины слоя, разделяющего воды разного генезиса и, вероятно, количества граничных поверхностей раздела (происходит как выделение отдельных слоев, так и рост их объема 48