Проанализированы результаты расчетов по трехмерной междисциплинарной модели экосистемы черноморского шельфа приустьевой зоны Дуная. Полная система уравнений гидротермодинамики решена совместно с транспортными уравнениями типа адвекция-диффузия-реакция, которые описывают трансформацию вещества (азота) между компонентами характеристического вектора экосистемы - планктоном, детритом и биогеном (нитраты). Описаны особенности полученного в результате численных экспериментов циркумконтинентального распределения компонент. Аргументирован вывод о том, что экосистема шельфа дунайской приустьевой акватории представляет собой буферную зону между прессом дунайских биогенных загрязнений и прилегающими районами шельфа и открытого моря.

Рассмотрены механизмы переноса метана в черноморской экосистеме. Описаны генезис метана и его окисление, дана оценка основных составляющих его бюджета в Черном море. Приведены результаты гидроакустических исследований явлений активного газовыделения в северо-западной части Черного моря, предложены модель и модельные оценки переноса метана пузырьками. С помощью одномерной модели класса диффузия - реакция рассчитан вертикальный профиль метана в экосистеме сероводородной зоны Черного моря, проанализирована мощность истоков и источников.

Обсуждены результаты численного эксперимента по исследованию изменчивости трехмерных полей температуры и скорости течения, обусловленной сезонной изменчивостью внешних факторов: солнечной радиации, атмосферных полей, расхода реки Иордан и водозабора на хозяйственные нужды. Использована многослойная модель в изопикнических координатах с верхним квазиоднородным слоем. Атмосферные факторы заданы в виде однородных по пространству и линейно проинтерполированных по времени среднемесячных полей. Рассчитанные поля потока тепла и испарения через поверхность озера, уровня, температуры, течений сравнены с данными наблюдений. Отмечено качественное соответствие полей температуры в течение всего года и скорости течений в зимний сезон, когда озеро по существу является баротропным. В летний период, когда озеро стратифицированное, течения в модели получены более слабыми, чем в наблюдениях.

Обобщены результаты исследований в области моделирования гидрофизических и экологических процессов в прибрежных регионах различных морей и некоторых замкнутых водоемах. Кратко проанализированы разработанные и используемые для расчетов математические модели, а также полученные в ходе численных экспериментов результаты.

В рамках одномерной модели, учитывающей наличие верхнего квазиоднородного слоя, рассчитан сезонный ход температуры и концентрации растворенного кислорода в центральной части озера Киннерет. Температурный режим озера определяется теплообменом с атмосферой, кислородный - газообменом с атмосферой и потреблением в осадках, а также внутренними источниками и стоками за счет поступления кислорода в ходе фотосинтеза и его расхода на окисление лабильного органического вещества в водной толще. В период зимней конвекции с декабря по февраль, когда верхний квазиоднородный слой достигает дна, происходит полная аэрация водной толщи. Наличие термической стратификации озера в остальное время приводит к дефициту кислорода под термоклином.

Обсужден опыт моделирования экосистемы Черного моря. Трехкомпонентная модель экосистемы (планктон, биоген, детрит) объеденена с трехмерной гидротермодинамической моделью для исследования причинно-следственных связей между вынуждающими физическими силами и биогеохимической изменчивостью в приустьевой зоне Дуная. С учетом механизма физического переноса, фотосинтеза, смертности планктона, оседания и реминерализации детрита решены уравнения типа адвекция-диффузия-реакция. Чтобы изучить влияние метеорологических условий на состояние экосистемы, проведено три численных эксперимента: при отсутствии ветра и слабом (5 м/с) северо-восточном и северо-западном ветре. Разработана объединенная трехмерная крупномасштабная модель Черного моря, описывающая циркуляцию и азотный цикл. В качестве гидротермодинамического блока использована многослойная квази-изопикническая модель с верхним квазиоднородным слоем (ВКС). В качестве биогеохимического блока приложена семикомпонентная (фитопланктон, зоопланктон, бактерии, растворенное органическое вещество, аммоний, нитраты, детрит) пелагическая модель. В качестве внешнего воздействия в модели задана среднемесячная изменчивость солнечной радиации, атмосферной циркуляции, стока рек, водообмена через Босфор и внешних источников нитратов. Рассчитан типичный сезонный цикл в ВКС. Обсуждены особенности полученных распределений.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221,0с1/8

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж14253 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Метан является важным элементом экосистемы Черного моря, который влияет на глобальное изменение климата. Оценены основные процессы биогеохимического поведения метана. Предположено, что образование метаногидратов на дне глубоководной части Черного моря и струйные газовыделения по периферии бассейна являются составляющими одного глобального процесса - газоотдачи дна Черного моря. Подробно обсуждены метаногенез, аэробное и анаэробное окисления. Анаэробное окисление метана обеспечивает его эффективный сток и предотвращает его поступление в атмосферу как парникового газа. Описаны основные транспортные механизмы: перенос метана одиночными пузырьками, распространение факела, адвекция и турбулентная диффузия растворенного в воде газа. Оценены основные составляющие бюджета метана в Черном море.

Подчеркнута важность исследования метана как энергетического ресурса и элемента экосистемы Черного моря, влияющего на глобальное изменение климата. Описаны метаногенез, аэробное и анаэробное окисление метана. Особую биогеохимическую и экологическую роль играет анаэробное окисление метана, обеспечивающее его эффективный сток в пределах анаэробной зоны и предотвращающее его поступление в атмосферу как парникового газа. На основании анализа опубликованных экспериментальных данных рассмотрены основные закономерности распределения концентрации метана и его потоков. Подчеркнуто, что образование метаногидратов на дне глубоководной части Черного моря и струйные газовыделения по перефирии бассейна являются составляющими одного глобального процесса - газоотдачи дна Черного моря. Приведены оценки составляющих бюджета метана в Черном море. Рассмотрены результаты моделирования динамики пузырьков метана и процессов их газообмена с окружающей средой. На основании данных гидроакустических измерений оценено распределение пузырьков метана по размерам и массоперенос метана через поверхность океан - атмосфера. Рассмотрены методы математического моделирования распределения метана в черноморской экосистеме.

Введено определение исторического мифа. Показано влияние исторической мифологии на принятие военно-политических решений и их последующую историческую оценку на примерах сравнения оценок исторических событий и их документального подтверждения.

Для условий Керченского пролива разработана адаптированная модель переноса и трансформации нефти. Учитываются транспорт мономолекулярной пленки под воздействием течений, ветра и турбулентной диффузии, а также сток массы нефти в ходе испарения и адгезии на береговой черте. Поле течений рассчитывается в рамках трехмерной баротропной модели. Предложена специальная процедура для корректного описания фронта разрыва поля концентрации. Проведенные численные эксперименты для ветров южных румбов дают реалистичные траекторию пятна и компоненты баланса массы. Модель можно использовать для планирования неотложных мер с целью минимизации последствий аварийных разливов.

Численная гидродинамическая трехмерная модель Черного моря была дополнена блоком, отвечающим за решение транспортных адвективно-диффузионных уравнений, учитывающих поступление детрита с поверхности, его декомпозицию, а также эрозионно-седиментационные процессы на дне. Проведен анализ результатов расчетов эволюции поля детрита под влиянием трехмерных нестационарных полей течений.

Рассмотрен механизм оценки способности экосистемы акватории Одесского порта к самоочищению в отношении нефтепродуктов и фенолов (сумма), как продолжение подробного анализа уровня загрязнения вод акватории порта г. Одесса целым комплексом органических загрязняющих веществ антропогенного происхождения.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221,8 + Д229.5

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж71487 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проанализированы результаты расчетов, проведенных с помощью комплексной гидрофизической модели динамики полихлорбифенилов на северо-западном шельфе Черного моря. Модель объединяет блок расчета трехмерных полей течений, солености и температуры, модуль переноса и трансформации детрита с системой уравнений, описывающих концентрацию загрязнения в растворе, на частицах детрита и в верхнем слое донных осадков. Показано, что в рамках сценария аварийного выброса полихлорбифенилов из Георгиевского Гирла Дуная в весенний период доминирующим транспортным механизмом является горизонтальная адвекция. Адсорбция полихлорбифенилов на оседающих частицах детрита приводит к значительному (свыше 20 % за первые 2 сут после аварии) уменьшению массы растворенных полихлорбифенилов в воде и ослаблению горизонтальных адвективных потоков вещества. При этом усиливается роль вертикальных потоков, которые вызывают не только быстрый транспорт и депонирование полихлорбифенилов на дне, но и повторное загрязнение водной толщи.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221(922.9)91 + Е0*822.19(922.9)

Рубрики:

Океанологія

Загальна біологія

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Е0*827.512.2 + Д225.73,8

Рубрики:

Загальна біологія

Лимани

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представленная модель описывает трехмерные поля концентрации полихлоробифенилов (ПХБ) в растворенной форме, на частицах детрита и в верхнем слое донных осадков. Учтены процессы адсорбции/десорбции ПХБ на детрите и знакопеременные потоки эрозии/осаждения на границе вода - седименты. На основе модели разработано специализированное программное обеспечение для информационной поддержки управленческих решений в случае аварийных выбросов ПХБ.

Рассмотрена история создания методов исследования операций от конца XVII до первой половины XIX века. Показано, что первые задачи исследования операций возникли из потребностей вооруженных сил и военно-морского флота в частности. Показана взаимосвязь результатов моделирования боевых действий и реального хода морских сражений. Изучена связь методов решения возникавших задач исследования операций и уровня математического образования. Показано влияние развития вероятностных методов на сложность решаемых задач и их важность для обороноспособности государства.

Разработан алгоритм моделирования графика реактивной нагрузки промышленного предприятия при различных значениях параметров корреляционной функции; произведено прогнозирование электрических нагрузок с помощью нейронных сетей, статистических методов, а также по среднему значению потребления реактивной мощности за предыдущие сутки. На основе сравнения погрешностей методов прогнозирования сделаны выводы о целесообразности применения каждого из методов прогнозирования при различных значениях коэффициента затухания корреляционной функции.