[Landau ITP Seminars] Friday 18.09.2026

[info+seminars at itp.ac.ru]

Уважаемые коллеги!

На заседании Ученого совета ИТФ в пятницу 18.09 будет заслушан 1 доклад:
11:30 Н. А. Ивченко
Представление к защите кандидатской диссертации по теме “Перенос полей в турбулентном течении когерентного вихря”

Целью работы является изучение характеристик адвекции когерентным вихревым течением полей различной природы, включая скалярное поле и поле инерционной волны. Для инерционных волн произведено построение статистической теории их взаимодействия с геострофическим вихрем во вращающейся турбулентности. В частности, решены следующие задачи:

1) Статистическое описание перемешивания пассивного скалярного поля в сдвиговом течении с гладкими возмущениями малой амплитуды, что моделирует локально структуру скорости в когерентном вихре. Было показано, как анизотропия, вносимая средним сдвигом, изменяет статистические свойства перемешивания по сравнению с изотропным случаем. Целью исследования было также установление статистических характеристик такого турбулентного потока по статистике пассивной примеси, которую он перемешивает. Полнее всего эта связь проявляется при «распаде» – свободном перемешивании исходного распределения скаляра до полной гомогенизации. Мы показали, как парная корреляционная функция скаляра напрямую выражается через статистику расхождения в потоке близких лагранжевых траекторий, характеризуемой функцией Крамера, и потому позволяет восстанавливать ее из измерений. Также мы исследовали статистику моментов и отдельные свойства корреляционных функций более высокого порядка. Эта часть работы представлена в Главе 2 диссертации.

2)Построение теории взаимодействия инерционной волны с когерентным геострофическим вихрем в быстро вращающейся жидкости. Ранее такое взаимодействие описывалось в локальной модели неограниченного течения, поддерживаемого равномерной по объему случайной накачкой. Нашей задачей было описание механизма передачи импульса и энергии от инерционной волны осесимметричному геострофическому вихрю; такая постановка расширяет теорию на случаи, когда существенны конечный размер вихря и пространственная локализация возбуждения. Мы установили, при каких условиях волна отражается от вихря, а при каких поглощается в соответствующем её параметрам критическом слое, передавая свои момент импульса и энергию его течению, и описали динамику и эффективность этого поглощения. Анализ включает учёт влияния вязкости на поглощение как монохроматической волны, так и волнового пакета. Вдобавок мы получили правильное описание расплывания и динамики волнового пакета вблизи критического слоя, уточнив результаты общей теории пакетов в окрестности критического слоя. Эта часть исследования изложена в Главе 3 диссертации.

3)На основе описанного механизма была развита статистическая квазилинейная теория для радиального профиля средней скорости в когерентном геострофическом вихре. Ее мы применили для описания измерений скорости когерентных циклонов в эксперименте со вращающемся турбулентным потоком. В соответствии с экспериментальными условиями предполагается, что течение вихря поддерживается за счет поглощения коротких инерционных волн, приходящих с его периферии. Опираясь на найденные условия передачи момента импульса, мы определили в модели касательное напряжение Рейнольдса, создаваемое ансамблем сходящихся волн, и рассмотрели решение уравнения Рейнольдса для среднего течения. Сравнение экспериментальных измерений с результатами численного счета огрубленной задачи показывает адекватность построенной модели. Эта часть работы представлена в Главе 4 диссертации.

Публикации автора по теме диссертации:

[1] Н.А. Ивченко, С.С. Вергелес. Статистика пассивного скаляра в двумерном сдвиговом течении с флуктуациями. ЖЭТФ 163(5), 724–733 (2023)

[2] N.A. Ivchenko, V.V. Lebedev, and S.S. Vergeles. Mixing in two-dimensional shear flow with smooth fluctuations. Physical Review E 110(1), 015102 (2024)

[3] N.A. Ivchenko, S.S. Vergeles. Absorption and reflection of inertial waves by a geostrophic vortex. Physics of Fluids 37(12), 126605 (2025)

[4] Nikolay A. Ivchenko, Sergey S. Vergeles, Daniil D. Tumachev, Sergey V. Filatov. Maintenance of a columnar vortex by inertial waves in rotational turbulence. arXiv:2609.06158 (2026)



ID и пароль онлайн-трансляций в Zoom те же, что и для предыдущих трансляций семинаров и докладов на Ученом совете:
https://zoom.us/j/96899364518?pwd=MzBsR2lYT0lYL2x2b1oyNU9LeWlWUT09
Meeting ID: 968 9936 4518
Пароль: 250319