Вестник Кольского научного центра РАН. 2016, №2.

ФИЗИКА МОРЯ УДК 551.464+557.465 ФОРМИРОВАНИЕ СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЫ ДВУХРАСТВОРНОЙ СИСТЕМЫ ПО АВТОМОДЕЛЬНОМУ РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСИ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА: ВЕТВИ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ С. И. Бардан1, Б. М. Долгоносов2 *Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН 2Институт водных проблем РАН Аннотация Рассматривается безразмерная задача по распределению концентраций примеси конвективно-диффузионным переносом с неустановившейся диффузией в 2-растворной системе при растягиваемой границе раздела. В подвижной системе отсчета для проекции на ось деформации получено автомодельное решение в виде безразмерных пространственно-временных функций (Dxt) и дополнений (1-Dxt). Выделены семейства Dxt-кривых смешения с единой формой распределения примеси вдоль границ раздела и две ветви перемешивания растворов в классе морских вод: осолонения и опреснения, независимо действующие в объеме слоистых структур. Установлено соответствие распределения теоретических Dxt-функций из зон смешения вод для морей Русской Арктики. Приведены примеры решения стандартных задач океанологии по Dxt- функциям, показано сходство с результатами теории турбулентного перемешивания. Выполнен сравнительный анализ, и установлены причины отличий конечных состояний в слоистых структурах по разным решениям. Сформулированы принцип локальных равновесий и критерий объединения смежных прослоек систем растворов, согласующих особенности решений, полученных по Dxt-функциям. Ключевые слова: область река - море, слоистые системы, автомодельное решение, системы отсчета, кривые опреснения и осолонения, ветви перемешивания, деформация границы раздела, фрактал, критерий слияния прослоек, локальное равновесие. LAMELLAR STRUCTURE FORMATION IN DOUBLE SOLUTION SYSTEM BY SELF-SIMILAR SOLUTION FOR ADMIXTURE DISTRIBUTION NEAR BORDERLINE: BRANCHES OF INTERFUSION 1 2 Sergey I. Bardan , Boris M. Dolgonosov 1Murmansk Marine Biological Institute of the KSC of the RAS 2Institute of Aquatic Problems of the RAS Abstract A non-dimensional problem of admixture concentration distribution by means of the convection- diffusion transfer with non-steady diffusion in double solution system with changing borderline for turbulent torrent, was formulated. For movable indication system, a self-similar solution have been found. Two groups of non-dimensional curves describing both salinization and desalination independently developed in multilayered system where distinguished. Adequacy of theoretical distributions for zones of sea-river mixing have been confirmed for Russian Arctic seas as an example. A comparative analysis of standard oceanological problems with examples was completed. Similarity between solutions by means of Dxt-function and results of theory of turbulent mixing was identified. Reasons for differences of final states of different solutions for lamellar structures results were revealed. ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2016(25) 60