Наведено результати моделювання розповсюдження хмари важкого газу в атмосферному пограничному шарі. Описано модель турбулентної динаміки важкого газу з великими змінами густини з використанням усереднення за Фавром - Рейнольдсом, що для таких течій призводить до більш простої форми рівнянь, ніж усереднення за Рейнольдсом. Для розрахунку турбулентних потоків і напруг використано модель турбулентності першого порядку. Стисло наведено чисельний алгоритм розв'язування задачі за допомогою консервативної неявної скінченнорізницевої схеми. Використано метод розщеплення за фізичними процесами і просторовими змінними. Результати розрахунків зіставлено з натурними та лабораторними експериментами. Проаналізовано енергетику процесів розповсюдження важкого газу.

Наведено числову тривимірну модель розповсюдження важкого газу в турбулентному приземному шарі. Для числового розв'язку системи рівнянь моделі застосовано консервативну (за масою) схему розщеплення з використанням рівняння для тиску замість рівняння для температури. Результати моделювання порівняно з даними лабораторних експериментів та розрахунками за неконсервативною схемою.

Числовим методом розв'язано спряжену задачу теплообміну хмари важкого холодного газу та поверхневого шару Землі. Показано, що теплообмін з Землею суттєво впливає на динаміку хмари важкого газу.

Розроблено та представлено алгоритм асиміляції даних для систем підтримки прийняття рішень (СПР), які пов'язані з розповсюдженням атмосферних забруднень в навколишньому середовищі. Результати обчислень порівняно з вимірюваннями у натурних експериментах. Підтверджено ефективність розроблених алгоритмів та їх придатність для використання у СПР, що працюють у реальному часі.

Розроблено алгоритм асиміляції даних вимірювань концентрацій радіонуклідів у тривимірній моделі розповсюдження радіонуклідів у водних системах ТРИТОКС, яка включена в гідрологічний модуль європейської системи підтримки прийняття рішень у разі ядерних аварій РОДОС. Метод верифікований на основі даних вимірювань у Чорному морі, а також на основі результатів моделювання розповсюдження радіонуклідів у Каховському водосховищі для сценарію атмосферного випадання від гіпотетичного аварійного викиду з Запорізької АЕС.

Разработан комплекс алгоритмов для усвоения данных измерений в атмосферных моделях систем поддержки принятия решений (СППР). Представленные алгоритмы применимы в СППР, предназначенных для реагирования на радиационные, химические и другие техногенные аварии с выбросом загрязняющих веществ в атмосферу. Алгоритмы основываются на сочетании вариационных методов оптимизации со статистическими методами типа оптимальной интерполяции. С учетом измерений концентрации загрязнителя и мощности дозы предложено корректировать функцию источника выброса.

Проведена адаптация открытой численной модели прогноза погоды ММ5 к географическим условиям Украины и проанализирована предварительная оценка успешности прогнозов барического и температурного полей для территории Украины и районов расположения АЭС. Взаимодействие модели ММ5 и диффузионной модели LEDI обеспечивает необходимую оперативность в оценке распространения радиоактивных выбросов из АЭС.

Представлена программная система численного прогнозирования погоды WRF-Украина. Вычислительным ядром этой системы является модель численного прогноза погоды нового поколения WRF. Разработанный комплекс программных средств включает автоматизированные средства визуализации результатов расчетов, их статистической обработки и уточнения с использованием нейросетей и данных измерений.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д231.22

Рубрики:

Шари тертя (планетарний пограничний шар)

Шифр НБУВ: Ж23045 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследованы возможности применения алгоритмов распараллеливания для повышения быстродействия метеорологической модели WRF. Теоретически и экспериментально исследованы возможности алгоритма распараллеливания вычислений по областям. Представлена автоматическая система параллельного расчета независимых метеорологических сценариев.

Для задачи вариационного усвоения данных измерений в лагранжевых статистических моделях переноса загрязнений предложен метод редукции контрольного вектора, который позволяет повысить эффективность численного решения задачи минимизации функционала качества.

Представлен алгоритм усвоения данных в численной гидродинамической модели атмосферного переноса. Предварительные результаты усвоения свидетельствуют о хорошем качестве полученных результатов. Данный алгоритм может быть использован в системах поддержки принятия решений реального времени.

Приведены результаты численного моделирования атмосферного переноса радона вокруг хвостохранилищ уранового производства бывшего ПО "Приднепровский химический завод". Скорости эксхаляции (эмиссии) заданы на основании измерений. Установлено, что загрязнение местности радоном ограничено территорией, непосредственно прилегающей к границам хвостохранилищ.

Проведено моделирование процесса натекания воздуха с холодной поверхности воды на теплую поверхность суши и сравнение расчетов с результатами измерений. Из расчетов следует, что потоки тепла в прибрежной зоне могут более чем на 20 % превышать значения потоков тепла, вычисленных из предположения о горизонтальной однородности приземного слоя. Таким образом, горизонтальную неоднородность атмосферы следует учитывать при расчетах охлаждения водоемов, горизонтальный размер которых имеет масштаб ~100 м.

Представлены результаты применения программного комплекса OpenFoam для оценки среднегодовых характеристик загрязнения в окрестности зданий бывшего уранового производства. Использован "конструктор моделей" OpenFoam, с помощью которого существующие модели адаптированы для описания выветривания загрязнения из производственных зданий путем введения дополнительных членов в исходные уравнения. Показана высокая эффективность используемых численных методов. Представлены результаты расчетов безразмерных концентраций вблизи зданий.

Мезомасштабная метеорологическая модель WRF, настроенная для обеспечения системы ядерного аварийного реагирования РОДОС оперативной метеорологической информацией для условий Ривненской АЭС, успешно верифицирована на основании данных измерений метеостанции РАЭС. Ошибки расчета направления ветра вблизи РАЭС носят локальный характер и снижаются при улучшении качества данных топографии и категорий землепользования. Совместное использование детализированной топографии SRTM и категорий землепользования MODIS с 15-секундным разрешением позволило снизить систематическую ошибку направления ветра более чем на 20 %.

Проведены расчеты осадков в период летнего паводка 2008 г. на территории Украинских Карпат с использованием метеорологической модели WRF. Модель хорошо воспроизвела структуру поля осадков в период максимальных паводков (25 июля), что подтверждается сравнением рассчитанных и измеренных осадков и косвенным сопоставлением рассчитанных суммарных осадков по водосборам карпатских рек и измерений расходов в замыкающих створах.

Проведен сравнительный анализ отечественных и зарубежных методик определения параметров испарения опасных жидкостей при их разливе в результате аварий. Приведены формулы и результаты исследований. Обсуждены достоинства и недостатки каждой методики.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д249(45УКР)0

Рубрики:

Регіональна метеорологія і кліматологія

Шифр НБУВ: Ж23045 Пошук видання у каталогах НБУВ