Введение
ГЛАВА 1. Линейные гравитационно-капиллярные волны на поверхности воды, покрытой пленкой поверхностно-активного вещества (ПАВ) 27
1.1. Введение 27
1.2. Теория затухания гравитационно-капиллярных волн на поверхности воды, покрытой упругой пленкой 31
1.2.1. Гравитационно-капиллярные волны и волны Марангони 31
1.2.2. Коэффициент затухания гравитационно-капиллярных волн 37
1.3. Лабораторные исследования затухания гравитационно-капиллярных волн 41
1.3.1. Затухание волн в бассейне конечных размеров 41
1.3.2. Метод параметрически возбуждаемых волн 44
1.3.3. Измерения коэффициента затухания гравитационно-капиллярных волн 45
1.4. Лабораторные исследования характеристик мономолекулярных пленок на
поверхности воды методом параметрически возбуждаемых волн 49
1.4.1. Коэффициент поверхностного натяжения 49
1.4.2. Коэффициент затухания волн и динамическая упругость пленок 51
1.5. Выводы к главе 1 56
ГЛАВА 2. Упругие свойства морских поверхностных пленок 58
2.1. Введение 58
2.2. Методики взятия проб морских пленок 61
2.3. Изотермы и упругий гистерезис в морских пленках 65
2.3.1. Изотермы морских пленок 66
2.2.1. Упругий гистерезис в пленках ПАВ 73
2.4. Упругость пленок и коэффициент поверхностного натяжения в сликах на морской поверхности 77
2.5. Выводы к главе 2 85
ГЛАВА 3. Спектры ветровых гравитационно-капиллярных волн в присутствии пленок ПАВ 87
3.1. Введение. Общая формулировка задачи 87
3.2. Натурные эксперименты с искусственными сликами 92
3.3. Гашение пленками ветровых волн сантиметрового диапазона 98
3.3.1. Результаты экспериментов 98
3.3.2. Модель локального баланса 106
3.4. Гашение пленкой ветровых волн миллиметрового диапазона 109
3.5. Изменчивость ветровых волн дециметрового диапазона в присутствии пленок ПАВ 113
3.5.1. Эффект усиления дециметровых волн в слике. Эксперимент 113
3.5.2. Физический механизм эффекта усиления и модель спектрального контраста дециметровых волн в сликах 118
3.6. О возможностях радиолокационной диагностики пленок 127
3.7. Выводы к главе 3 132
ГЛАВА 4. Динамика гравитационно-капиллярных волн и пленок ПАВ в поле переменных течений. Слики на морской поверхности 134
4.1. Введение. Общая формулировка задачи 134
4.2. Динамика пленок ПАВ в поле поверхностных течений 138
4.2.1 .Пленка в поле стационарных неоднородных течений 139
4.2.2.Пленка в поле внутренних волн 140
4.3. Механизмы изменчивости спектров ветровых волн в поле неоднородных течений в присутствии пленок ПАВ 153
4.4. Лабораторное моделирование кинематического механизма модуляции гравитационно-капиллярных волн внутренней волной 157
4.4.1. Модуляция регулярных гравитационно-капиллярных волн 159
4.4.2. Модуляция ветровых волн 170
4.5. Лабораторное моделирование механизма модуляции концентрации ПАВ внутренней
волной 176
4.6. Натурные наблюдения проявлений внутренних волн на морской поверхности в присутствии пленок ПАВ 182
4.7. Радиолокационные спутниковые изображения внутренних волн на морской поверхности 196
4.8. Натурные наблюдения пленочных сликов в поле неоднородных течений и ветрового дрейфа 209
4.8.1. "Слик-сулой" в поле неоднородного океанического течения 209
4.8.2. Слики в поле неоднородного ветрового дрейфа 216
4.9. Выводы к главе 4 221
ГЛАВА 5. Сильнонелинейные гравитационно-капиллярные волны и влияние на них пленок ПАВ 225
5.1. Введение. Физический механизм генерации паразитной капиллярной ряби крутыми
гравитационно-капиллярными волнами 225
5.2. Лабораторное исследование характеристик паразитной капиллярной ряби,
возбуждаемой периодическими гравитационно-капиллярными волнами 23 0
5.2.1. Характеристики паразитной капиллярной ряби 230
5.2.2. Влияние паразитной ряби на радиолокационное рассеяние 236
5.3.Лабораторное исследование кривизны гравитационно-капиллярных волн 241
5.4. Лабораторные исследования фазовой скорости мелкомасштабных ветровых волн см-мм диапазона и их гашения поверхностными пленками 252
5.4.1. Радиолокационные измерения фазовых скоростей мм-волн 252
5.4.2. Оптические измерения фазовых скоростей см-мм-волн 259
5.4.3. Гашение пленками ветровых волн см-мм-диапазонов 267
5.5. Эффект изменения доплеровского сдвига частоты радиолокационных сигналов мм-диапазона в сликах на морской поверхности г. 270
5.6. Каскадная модуляция паразитной ряби в поле внутренних волн 281
5.6.1 .Лабораторное исследование каскадной модуляции 281
5.6.2. Натурные наблюдения каскадной модуляции 286
5.7. Модуляция ветровых волн мм-диапазона в поле длинных волн в сликах 289
5.7.1. Модуляционная передаточная функция и доплеровские сдвиги 290
5.7.2. Натурные исследования сильной модуляции радиолокационных сигналов под действием длинных волн на воде с пленкой ПАВ 294
5.7.3. Лабораторные исследования сильной модуляции радиолокационных сигналов длинными волнами в присутствии пленки ПАВ 303
5.8. Выводы к главе 5 313
Заключение 316
Список цитированной литературы 319
