Научная тема: «ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ КОНВЕКТИВНЫЙ ВОДООБМЕН НАД ПОДВОДНЫМИ СКЛОНАМИ»
Специальность: 25.00.28
Год: 2009
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Дифференциальный прибрежный прогрев, наблюдаемый над подводными склонами природных водоёмов, является результатом совместного влияния теплопотока через поверхность и горизонтального транспорта тепла. Водообмен такой природы проявляется как опускание вод над склонами (вплоть до развития
  2. «каскадинга»), подъём (вплоть до формирования апвеллинга), продвижение термического бара в «быстрой» стадии его развития, дневная/ночная циркуляция. Ему присущи характерные черты конвекции в тонком слое с градиентом температуры по горизонтали: нестационарность, инертность, двухслойность, отсутствие конечного квази-стационарного состояния.
  3. Развитие водообмена запаздывает по отношению к внешней нагрузке и имеет три фазы: (1) формирование горизонтальных градиентов плотности (единицы-десятки минут для глубин в десятки метров), (2) возникновение и развитие течений (сутки-недели) и (3) квази-стационарный обмен.
  4. Величина горизонтального объёмного расхода самым существенным образом зависит от пространственного масштаба (локальной глубины) и значительно слабее - от величины внешнего потока плавучести и уклона дна. Влияние вращения Земли не является лимитирующим фактором для водообмена этой природы; действие ветра умеренной силы и стока рек не препятствуют его проявлению.
  5. Основными безразмерными параметрами процесса являются соотношение вертикального и горизонтального пространственных масштабов (A=D/L) и масштабов горизонтальной и вертикальной скоростей Kr=u/v=[Ap/p-g-D]1/2:[B0-D]13. Kr характеризует стадию развития процесса, являясь по физическому смыслу некоторым аналогом числа Рэлея для данной разновидности конвекции.
  6. Обменные течения существенно трёхмерны, склонны к формированию конвективных ячеек, струй, роллов. Максимумы (средних) горизонтальных течений к/от берега находятся не у поверхности/дна, а в промежуточных слоях. Эта особенность делает обмен между глубокими и мелкими областями более эффективным и менее независимым от деталей динамических и гидрологических условий на поверхности и у берега, а также приводит к формированию ячейки с обособленной циркуляцией в верхней (прибрежной) части склона.
Список опубликованных работ
1.Чубаренко И.П., Демченко Н.Ю. Лабораторное моделирование структуры термобара и связанной с ним циркуляции в бассейне с наклонным дном // Океанология. 2008. Т.48. №3. С. 349-361.

2.Чубаренко И.П., Есюкова Е.Е. Каскадинг в прибрежной зоне озера при суточных колебаниях условий теплообмена // Естественные и технические науки. 2008. №4. С.206-212.

3.Chubarenko, I., Chubarenko, В., Bauerle, E., Wang, Y., Hutter, K. 2003. Autumn physical limnological experimental campaign in the Island Mainau littoral zone of Lake Constance // J.Limnol. 2003. V.62. №1. P. 115-119.

4.Chubarenko I., Hutter K. Thermally driven interaction of the littoral and limnetic zones by autumnal cooling process // J. Limnol. 2005. V.64. №1. P. 31-42.

5.Демченко Н.Ю., Чубаренко И.П. О сезонном термическом структурном фронте в Балтийском море // Естественные и технические науки. 2008. №5. С.195-197.

6.Чубаренко И.П. Горизонтальный конвективный водообмен над подводным склоном: механизм формирования и анализ развития // Океанология. 2009. Т.49. №3.

7.Chubarenko I, Demchenko N. Coastal cooling/heating events based on laboratory experiments. // Acta Geophysica. 2007. V. 55. №1. P. 56-64.

8.Chubarenko, I., Tchepikova, I.. Modelling of man-made contribution to salinity increase in the Vistula Lagoon (Baltic Sea). // Ecol.Modelling. 2001. V.138. P.87-100.

9.Chubarenko В. V., Wang Y., Chubarenko I. P., Hutter K. Wind-driven current simulations around the Island Mainau (Lake Constance) // EcolModelling. 2001. V.138. P. 55-73.

10.Гриценко В.А., Чубаренко И.П. О динамике затока морских вод в пресноводный залив небольшой глубины // Метеорология и гидрология. 2001. №1. С. 72-81.

11.Chubarenko B., Wang Y., Chubarenko I., Hutter K. Barotropic wind-driven circulation patterns in a rectangular basin of variable depth influenced by a peninsula or an island // Annales Geophysicae. 2000. V.18. P.706-727.

12.Chubarenko В., Chubarenko I., Baudler H. Comparison of Darss-Zingst Bodden Chain and Vistula Lagoon (Baltic Sea) in a view of hydrodynamic numerical modelling // Baltica. 2005. V.18. №2. P.56-67.

13.Gritsenko, V.A., Chubarenko, I.P. On one feature of bottom gravity current head structure. // J.of Environmental and Chemical Physics. 2002. V.24. № 4. P.222-225.

14.I&B Chubarenko. Vistula Lagoon General Water Dynamics. // J.of Environmental and Chemical Physics. 2002. V.24. № 4. P.118-127.

15.Chubarenko I., Demchenko N. On a contribution of horizontal and intra-layer convection to the formation of the Baltic Sea cold intermediate layer // Ocean Science Discussions. 2008. №5. P. 581-623. http://www.ocean-sci-discuss.net/5/581/2008/osd-5-581-2008.html.

16.Есюкова Е.Е., Чубаренко И.П. Результаты численного моделирования перемешивания и транспорта над прибрежным склоном при сезонном выхолаживании с поверхности.// Известия КГТУ. 2008. №13. С.51-54.

17.Гриценко В.А., Зацепин А.Г., Чубаренко И.П., Низов С.С. О гидравлическом скачке при расслоении вдольсклонового гравитационного течения // Вестник РГУ им. И.Канта. 2008. Сер. физ. №4. С.25-29.

18.Aliev А., Chubarenko I., Hutter K. Conditions for horizontal convection in the Caspian sea // Proc. of Azerbaijan State Marine Acad. 2006. № 4. P. 18-22.

19.Chubarenko I., Demchenko N. Large-scale transport of coastal waters into the Gdansk bay due to seasonal mixing mechanisms // Transboundary waters and basins in the South-Eastern Baltic. Chubarenko B.V. (Ed.). - Kalininhgrad: Terra Baltica, 2008. P. 281-290.

20. Demchenko N, Chubarenko I. Mixing in an estuary at a temperature close to that of maximum density // Papers XXV Int. School of Hydraulics, Poland, Debrzyno, Sept 12-16, 2005. Institute of Hydroengineering, Gdansk. P. 123-130. 21. Chubarenko, I., Demchenko, N., Hutter, K. Horizontal convection induced by surface cooling over incline: laboratory experiments // Selected papers of Int. Conf. «Fluxes and Structures in Fluids». Eds. Y.D.Chashechkin & V.G.Baydulov. Moscow, Institute for Problems in

Mechanics of the RAS, Russia. 2006. P. 89-96. 22.Chubarenko, I.P., Gritsenko, V.A. Downslope flow due to surface cooling in coastal zone // Selected papers of Int. Conf. «Fluxes and Structures in Fluids». Editors Y.D.Chashechkin&V.G.Baydulov. Moscow, Institute for Problems in Mechanics of the RAS, Russia. 2006.

P. 96 - 101.

23.Chubarenko I. Physical processes in lagoons // Assessment of the Fate and Effects of Toxic Agents on Water Resources. (Eds. Gonenc, Koutitonsky, Rashley). Springer, 2006. P. 57-84.

24.Chubarenko I., Demchenko N. Thermally driven horizontal convection: aboratory experiments and application for Curonian and Vistula lagoons // Учёные записки Русского географического общества (Калининградское отделение). 2007. Том 5. С. А1-А15.

25.Чубаренко И.П., Палий А.А. Трёхмерное численное моделирование выхолаживания над прибрежным склоном: сравнение гидростатического и негидростатического решений // Учёные записки Русского географического общества (Калининградское отделение). 2007. Том 5. С. 1H-1 - 1H-6.

26.Демченко Н.Ю., Чубаренко И.П. О возможности формирования структурного фронта в эстуарии // Учёные записки Русского географического общества (Калининградское отделение). 2007. Том 6. С. D1 - D13.

27.Е.Е. Есюкова, И.П. Чубаренко. Выхолаживание над прибрежным склоном: результаты численного моделирования // Физические проблемы экологии (экологическая физика). Сб.научн. трудов. Под ред. В.И. Трухина и др. М.: МАКС Пресс, 2007. № 14. С. 143-152.

28.Чубаренко И.П., Афон В.В., Демченко Н.Ю. О гипотезе конвективного формирования летнего прибрежного апвеллинга // Физические проблемы экологии (экологическая физика): Сб.научн. трудов. Под ред. В.И. Трухина и др. М.: МАКС Пресс, 2007. № 14. С. 402-410.

29.Chubarenko I., Demchenko N. The transformation of the one type of the littoral circulation to another in a basin with sloping bottom while passing the temperature of maximum density // Proc. of the Conf. "Physical Processes in Natural Waters", September 4-6, 2007, Wamemunde, IOW, Germany. P.35-41.

30.Gritsenko, V.A., Zatsepin A.G., Chubarenko I.P., Nizov S.S. On an effect of shearing of downsloping gravity current when interacting with the density jump layer // Selected papers of International Conference "Fluxes and structures in fluids". St.Petersburg, 2-7 July 2007. Pp.93-98.

31.Chubarenko I. Cascading considered as the result of horizontal convection above sloping bottom // Selected papers of International Conference "Fluxes and structures in fluids". St.Petersburg, 2-7 July 2007. P.63-69.

32. Чубаренко И.П., Демченко Н.Ю. Условия развития и вклад сезонной горизонтальной конвекции в динамику вод Балтийского моря // Комплексное исследование процессов, характеристик и ресурсов российских морей Северо-Европейского бассейна. Вып. 2. Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН, 2007. С. 225¬238.