<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Russian Journal of Earth Sciences</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Russian Journal of Earth Sciences</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Russian Journal of Earth Sciences</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">1681-1208</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">98769</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.2205/2025es001047</article-id>
   <article-id pub-id-type="edn">fqgpco</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>ORIGINAL ARTICLES</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Evolution of Hydrodynamic Parameters of an Ellipsoidal Vortex in a Baroclinic Background Flow</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Эволюция гидродинамических параметров эллипсоидального вихря в бароклинном фоновом потоке</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0009-0483-0160</contrib-id>
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Арутюнян</surname>
       <given-names>Давид Арменович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Harutyunyan</surname>
       <given-names>David Armenovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>arutyunyan.da@phystech.su</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-8217-0932</contrib-id>
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Жмур</surname>
       <given-names>Владимир Владимирович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Zhmur</surname>
       <given-names>Vladimir Vladimirovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Московский физико-технический институт</institution>
     <city>Dolgoprudnyy</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Moscow Institute of Physics and Technology (State University)</institution>
     <city>Dolgoprudnyy</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Санкт-Петербургский государственный университет</institution>
     <city>St Petersburg</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">St Petersburg University</institution>
     <city>St Petersburg</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-08-26T00:00:00+03:00">
    <day>26</day>
    <month>08</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-08-26T00:00:00+03:00">
    <day>26</day>
    <month>08</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>25</volume>
   <issue>5</issue>
   <elocation-id>ES5002</elocation-id>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-05-13T00:00:00+03:00">
     <day>13</day>
     <month>05</month>
     <year>2025</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2025-07-15T00:00:00+03:00">
     <day>15</day>
     <month>07</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://rjes.ru/en/nauka/article/98769/view">https://rjes.ru/en/nauka/article/98769/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В работе рассматривается задача о поведении круглого в плане эллипсоидального вихря океана во внешнем бароклинном потоке с вертикальным сдвигом. Установлено, что время жизни вихря при фиксированных начальных условиях для его параметров сильно зависит от параметра внешнего сдвига. В зависимости от времени жизни вихря, изображающая точка пространства внешних параметров может находиться в одной из трех зон: (1) зона выживания, когда время жизни вихря стремится к бесконечности, (2) зона конечного времени жизни вихря и (3) зона вытягивания, где время жизни вихря стремится к нулю. При некотором значении сдвига скорости бесконечное время жизни вихря становится конечным. Такое значение сдвига, соответствующее границе между зонами (1) и (2), характеризуется как критическое. Критический сдвиг, в свою очередь, зависит от начальных геометрических параметров ядра вихря. В работе также исследуется эволюция энергетики вихря. Показано, что при вытягивании вихря бароклинным потоком убывает полная механическая энергия как ядра, так и всего вихря, а также что квазигеострофический баланс остаётся справедливым для всех трех режимов поведения.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>This study examines the behavior of a circular ellipsoidal ocean vortex in an external baroclinic flow with vertical shear. It is established that the vortex lifetime under fixed initial parameter conditions strongly depends on the external shear parameter. Depending on the vortex lifetime, the representative point in the parameter space may reside in one of three zones: (1) the survival zone, where the vortex lifetime tends to infinity, (2) the finite lifetime zone, and (3) the stretching zone, where the vortex lifetime approaches zero. At a certain shear velocity value, the infinite vortex lifetime becomes finite. This shear value, corresponding to the boundary between zones (1) and (2), is characterized as critical. The critical shear, in turn, depends on the initial geometric parameters of the vortex core. The work also investigates the vortex energy evolution. It is shown that during vortex stretching by the baroclinic flow, the total mechanical energy decreases both for the core and the entire vortex. Furthermore, the quasi-geostrophic balance remains valid for all three behavioral regimes.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>эллипсоидальный вихрь</kwd>
    <kwd>время жизни вихря</kwd>
    <kwd>критический сдвиг</kwd>
    <kwd>энергия вихря</kwd>
    <kwd>число Россби</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>ellipsoidal vortex</kwd>
    <kwd>vortex lifetime</kwd>
    <kwd>critical shear</kwd>
    <kwd>vortex energy</kwd>
    <kwd>Rossby number</kwd>
   </kwd-group>
   <funding-group>
    <funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена при финансовой поддержке государственного задания Института океанологии РАН им. П. П. Ширшова FMWE-2024-0016 (теоретическая часть работы и анализ результатов) и гранта РНФ №25-17-00021 (численное моделирование).</funding-statement>
    <funding-statement xml:lang="en">The work was carried out with the financial support of the state assignment of the P. P. Shirshov Institute of Oceanology of the Russian Academy of Sciences FMWE-2024-0016 (theoretical part of the work and analysis of results) and the grant of the Russian Science Foundation No. 25-17-00021 (numerical modeling).</funding-statement>
   </funding-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Арутюнян Д. А. и Жмур В. В. Режимы поведения квазигеострофического эллипсоидального вихря на горизонтальном потоке с вертикальным сдвигом // Океанология. — 2025. — Т. 65, № 4. — С. 14—34. — https://doi.org/10.31857/S0030157425040024. — EDN: XMHRAH.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Arutyunyan D. A. i Zhmur V. V. Rezhimy povedeniya kvazigeostroficheskogo ellipsoidal'nogo vihrya na gorizontal'nom potoke s vertikal'nym sdvigom // Okeanologiya. — 2025. — T. 65, № 4. — S. 14—34. — https://doi.org/10.31857/S0030157425040024. — EDN: XMHRAH.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Жмур В. В. Мезомасштабные вихри в океане. — Москва : ГЕОС, 2011. — С. 290.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zhmur V. V. Mezomasshtabnye vihri v okeane. — Moskva : GEOS, 2011. — S. 290.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Жмур В. В. и Арутюнян Д. А. Перераспределение энергии при горизонтальном вытягивании океанских вихрей баротропными течениями // Океанология. — 2023. — Т. 63, № 1. — С. 3—19. — https://doi.org/10.31857/S0030157423010185. — EDN: AFRQHI.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zhmur V. V. i Arutyunyan D. A. Pereraspredelenie energii pri gorizontal'nom vytyagivanii okeanskih vihrey barotropnymi techeniyami // Okeanologiya. — 2023. — T. 63, № 1. — S. 3—19. — https://doi.org/10.31857/S0030157423010185. — EDN: AFRQHI.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Жмур В. В., Белоненко Т. В., Новоселова Е. В. и др. О вытягивании мезомасштабных вихрей в филаменты и распределении их на поверхности океана // Известия вузов. Радиофизика. — 2023a. — Т. 66, № 2/3. — С. 104—121. — https://doi.org/10.52452/00213462_2023_66_02_104.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zhmur V. V., Belonenko T. V., Novoselova E. V. i dr. O vytyagivanii mezomasshtabnyh vihrey v filamenty i raspredelenii ih na poverhnosti okeana // Izvestiya vuzov. Radiofizika. — 2023a. — T. 66, № 2/3. — S. 104—121. — https://doi.org/10.52452/00213462_2023_66_02_104.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Жмур В. В., Белоненко Т. В., Новоселова Е. В. и др. Приложение к реальному океану теории трансформации мезомасштабного вихря в субмезомасштабную вихревую нить при вытягивании его неоднородным баротропным течением // Океанология. — 2023b. — Т. 63, № 2. — С. 211—223. — https://doi.org/10.31857/S0030157423020156. — EDN: MAWHPW.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zhmur V. V., Belonenko T. V., Novoselova E. V. i dr. Prilozhenie k real'nomu okeanu teorii transformacii mezomasshtabnogo vihrya v submezomasshtabnuyu vihrevuyu nit' pri vytyagivanii ego neodnorodnym barotropnym techeniem // Okeanologiya. — 2023b. — T. 63, № 2. — S. 211—223. — https://doi.org/10.31857/S0030157423020156. — EDN: MAWHPW.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Жмур В. В. и Панкратов К. К. Динамика эллипсоидального приповерхностного вихря в неоднородном потоке // Океанология. — 1989. — Т. 29, № 2. — С. 205—211.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zhmur V. V. i Pankratov K. K. Dinamika ellipsoidal'nogo pripoverhnostnogo vihrya v neodnorodnom potoke // Okeanologiya. — 1989. — T. 29, № 2. — S. 205—211.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Жмур В. В., Травкин В. С., Белоненко Т. В. и др. Трансформация кинетической и потенциальной энергии при вытягивании мезомасштабного вихря // Морской гидрофизический журнал. — 2022. — Т. 38, 5 (227). — С. 466—480. — https://doi.org/10.22449/0233-7584-2022-5-466-480.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zhmur V. V., Travkin V. S., Belonenko T. V. i dr. Transformaciya kineticheskoy i potencial'noy energii pri vytyagivanii mezomasshtabnogo vihrya // Morskoy gidrofizicheskiy zhurnal. — 2022. — T. 38, 5 (227). — S. 466—480. — https://doi.org/10.22449/0233-7584-2022-5-466-480.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Жмур В. В. и Щепеткин А. Ф. Эволюция эллипсоидального вихря в стратифицированном океане в приближении f-плоскости // Известия АН СССР. ФАО. — 1991. — Т. 27, № 5. — С. 492—503. — URL: https://istina.ipmnet.ru/publications/article/394868173/.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zhmur V. V. i Schepetkin A. F. Evolyuciya ellipsoidal'nogo vihrya v stratificirovannom okeane v priblizhenii f-ploskosti // Izvestiya AN SSSR. FAO. — 1991. — T. 27, № 5. — S. 492—503. — URL: https://istina.ipmnet.ru/publications/article/394868173/.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Монин А. С. и Озмидов Р. В. Океанская турбулентность. — Ленинград : Гидрометеоиздат, 1981. — С. 376. — URL: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_001036846/.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Monin A. S. i Ozmidov R. V. Okeanskaya turbulentnost'. — Leningrad : Gidrometeoizdat, 1981. — S. 376. — URL: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_001036846/.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Тихонов А. Н. и Самарский А. А. Уравнения математической физики. — 5-е. — Москва : Наука, 1977. — С. 736. — URL: https://biblioclub.ru/index.php?page=book&amp;id=468275.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Tihonov A. N. i Samarskiy A. A. Uravneniya matematicheskoy fiziki. — 5-e. — Moskva : Nauka, 1977. — S. 736. — URL: https://biblioclub.ru/index.php?page=book&amp;id=468275.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Чаплыгин С. А. О пульсирующем цилиндрическом вихре // Труды отделения физических наук Общества любителей естествознания / под ред. Н. Е. Жуковского и П. В. Преображенского. — Москва, 1899. — Т. 10, № 1. — С. 13—22. — URL: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_009791811/.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Chaplygin S. A. O pul'siruyuschem cilindricheskom vihre // Trudy otdeleniya fizicheskih nauk Obschestva lyubiteley estestvoznaniya / pod red. N. E. Zhukovskogo i P. V. Preobrazhenskogo. — Moskva, 1899. — T. 10, № 1. — S. 13—22. — URL: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_009791811/.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Dritschel D. G., Reinaud J. N. and McKiver W. J. The quasi-geostrophic ellipsoidal vortex model // Journal of Fluid Mechanics. — 2004. — Vol. 505. — P. 201–223. — https://doi.org/10.1017/S0022112004008377.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Dritschel D. G., Reinaud J. N. and McKiver W. J. The quasi-geostrophic ellipsoidal vortex model // Journal of Fluid Mechanics. — 2004. — Vol. 505. — P. 201–223. — https://doi.org/10.1017/S0022112004008377.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Kida S. Motion of an elliptic vortex in uniform shear flow // Journal of the Physical Society of Japan. — 1981. — Vol. 50, no. 10. — P. 3517–3520. — https://doi.org/10.1143/JPSJ.50.3517.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kida S. Motion of an elliptic vortex in uniform shear flow // Journal of the Physical Society of Japan. — 1981. — Vol. 50, no. 10. — P. 3517–3520. — https://doi.org/10.1143/JPSJ.50.3517.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Kirchhoff G. Vorlesungen über mathematische Physik: Mechanik. — Leipzig : Taubner, 1876. — URL: https://archive.org/details/vorlesungenberm02kircgoog/page/n18/mode/2up.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kirchhoff G. Vorlesungen über mathematische Physik: Mechanik. — Leipzig : Taubner, 1876. — URL: https://archive.org/details/vorlesungenberm02kircgoog/page/n18/mode/2up.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">McKiver W. J. and Dritschel D. G. The motion of a fluid ellipsoid in a general linear background flow // Journal of Fluid Mechanics. — 2003. — Vol. 474. — P. 147–173. — https://doi.org/10.1017/S0022112002002859.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">McKiver W. J. and Dritschel D. G. The motion of a fluid ellipsoid in a general linear background flow // Journal of Fluid Mechanics. — 2003. — Vol. 474. — P. 147–173. — https://doi.org/10.1017/S0022112002002859.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B16">
    <label>16.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">McKiver W. J. and Dritschel D. G. The stability of a quasi-geostrophic ellipsoidal vortex in a background shear flow // Journal of Fluid Mechanics. — 2006. — Vol. 560. — P. 1–17. — https://doi.org/10.1017/S0022112006000462.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">McKiver W. J. and Dritschel D. G. The stability of a quasi-geostrophic ellipsoidal vortex in a background shear flow // Journal of Fluid Mechanics. — 2006. — Vol. 560. — P. 1–17. — https://doi.org/10.1017/S0022112006000462.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B17">
    <label>17.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">McKiver W. J. and Dritschel D. G. Balanced solutions for an ellipsoidal vortex in a rotating stratified flow // Journal of Fluid Mechanics. — 2016. — Vol. 802. — P. 333–358. — https://doi.org/10.1017/jfm.2016.462.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">McKiver W. J. and Dritschel D. G. Balanced solutions for an ellipsoidal vortex in a rotating stratified flow // Journal of Fluid Mechanics. — 2016. — Vol. 802. — P. 333–358. — https://doi.org/10.1017/jfm.2016.462.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B18">
    <label>18.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Meacham S. P., Pankratov K. K., Shchepetkin A. F., et al. The interaction of ellipsoidal vortices with background shear flows in a stratified fluid // Dynamics of Atmospheres and Oceans. — 1994. — Vol. 21, no. 2/3. — P. 167–212. — https://doi.org/10.1016/0377-0265(94)90008-6.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Meacham S. P., Pankratov K. K., Shchepetkin A. F., et al. The interaction of ellipsoidal vortices with background shear flows in a stratified fluid // Dynamics of Atmospheres and Oceans. — 1994. — Vol. 21, no. 2/3. — P. 167–212. — https://doi.org/10.1016/0377-0265(94)90008-6.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B19">
    <label>19.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Polvani L. M. and Flierl G. R. Generalized Kirchhoff vortices // Physics of Fluids. — 1986. — Vol. 29. — P. 2376–2379. — https://doi.org/10.1063/1.865530.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Polvani L. M. and Flierl G. R. Generalized Kirchhoff vortices // Physics of Fluids. — 1986. — Vol. 29. — P. 2376–2379. — https://doi.org/10.1063/1.865530.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
