ГАУССОВ ВАРИАЦИОННЫЙ АНЗАЦ В ПРОБЛЕМЕ АНОМАЛЬНЫХ МОРСКИХ ВОЛН: СРАВНЕНИЕ С ПРЯМЫМ ЧИСЛЕННЫМ МОДЕЛИРОВАНИЕМ
Рубан В.П.

Received: December 7, 2014

DOI: 10.7868/S0044451015050213

DJVU (346.1K)

PDF (705.8K)

Нелинейная динамика косо ориентированного пакета волн на морской поверхности исследуется аналитически и численно для различных начальных значений параметров пакета в связи с проблемой так называемых волн-убийц (rogue waves). В рамках гауссова вариационного анзаца, примененного к соответствующему (1+2D)-мерному гиперболическому нелинейному уравнению Шредингера, выведена упрощенная лагранжева система дифференциальных уравнений, описывающая эволюцию коэффициентов действительной и мнимой квадратичных форм, присутствующих в гауссиане. Эта модель дает полуколичественное описание процесса нелинейной пространственно-временной фокусировки - одного из наиболее вероятных механизмов формирования аномальных волн в случайных волновых полях. Система интегрируется в квадратурах, что позволяет лучше понять качественные различия между линейным и нелинейным режимами фокусировки волнового пакета. Проводится сравнение предсказаний гауссовой модели с результатами прямого численного моделирования полностью нелинейных длинногребневых волн.