Розв'язано задачу про розповсюдження поодиноких пружних хвиль у композитних матеріалах з початковими профілями у вигляді функцій Уіттекера, Чебишева - Ерміта, вейвлета "мексиканський капелюх", а також описаними іншими дослідниками під час експериментального вивчення співудару алюмінієвих і сталевих стрижнів з плоскими торцями та вибухових навантажень. Побудовано нові наближені аналітичні розв'язки у вигляді поодиноких хвиль та обгрунтовано їх коректність. У процесі розширення класу досліджуваних початкових імпульсів застосовано вейвлет-аналіз. Побудовано графіки, що ілюструють зміну початкового профілю. Виявлено стабільність першої моди, зокрема спостережено, що під час розпаду початкового імпульсу на дві моди еволюція другої відбувається більш активно у порівнянні з першою. Описано нові ефекти для поодиноких хвиль, спричинені існуванням мікроструктури.

Представлено результати чисельного моделювання взаємодії внутрішніх усамітнених хвиль з підводними перешкодами різної геометрії. Продемонстровано хорошу відповідність моделі лабораторним експериментам. Показано, що висота, довжина й форма перешкоди суттєво впливають на процес трансформації внутрішніх хвиль. Дисипація енергії хвилі, яка трансформується над перешкодою у вигляді півкола або прямокутника, буде більшою аніж при трансформації хвилі над трикутною перешкодою. Втрати енергії зростають зі збільшенням довжини перешкоди. Доведено, що урахування топографічних ефектів (а саме, впливу форми підводних перешкод) потенційно важливе при оцінюванні дисипації енергії.

Мета дослідження - числовий аналіз впливу топографії дна на потік вод, трансформованих під шельфовим льодовиком Ронне - Фільхнера (льодовикових вод), на шельфі і на материковому схилі в морі Ведделла. Для моделювання застосовано числові методи з використанням моделі SCHISM з неструктурованою сіткою. Результати моделювання показали, що під дією плавучості, сили Коріоліса та тертя у бароклінному океані потік вод з-під льодовика Ронне - Фільхнера на краю шельфу і на материковому схилі розділяється на 3: один потік стікає у абісаль моря Ведделла, інший тече вздовж континентального схилу, тоді як третя, найбільша частина потоку повертає на шельф і заповнює улоговину Ронне, повертаючись під льодовик Ронне-Фільхнера. Зроблено висновок, що рециркуляція льодовикових вод може суттєво вплинути на оцінки продукції придонних вод у морі Ведделла.

Мета дослідження - моделювання циркуляції та розподілу температури і солоності влітку в морі Беллінсгаузена та на шельфі Антарктичного півострова. Для моделювання застосовано числові методи з використанням моделі SCHISM з неструктурованою трикутною горизонтальною сіткою та вертикальною локальною сігма-системою координат (LSC2 ). Для опису турбулентності використовувалась k-kl модель турбулентності. На поверхні океану задавалися потоки тепла, імпульсу та солі, які розраховувались за даними реаналізу ERA-Interim. На відкритих границях вертикальний розподіл температури і солоності задавався згідно розрахунків реаналізу HYCOM. На західній відкритій границі було також задано відхилення рівня та вертикальний розподіл швидкості, розраховані за даними HYCOM. На відкритій східній границі розрахункової області задавалися умови випромінювання. Як початкові умови також використовувались результати реаналізу HYCOM. Результати моделювання полів течій, температури і солоності в період лютий - березень 2014 р. було порівняно з доступними даними спостережень на шельфі Антарктичного півострова, включно з даними Української антарктичної експедиції. Розраховані вертикальні розподіли температури і солоності на шельфі узгоджуються зі спостереженнями, зокрема, у положенні та величині мінімуму температури холодного проміжного шару в районі Аргентинських островів. Розрахунки показали, що головним компонентом циркуляції є Антарктична циркумполярна течія (АЦТ), яка переносить воду на схід. У АЦТ формуються декілька струменів, які втікають в протоку Дрейка, тоді як ланцюжок вихорів розділяє шельфову зону Антарктичного півострова та АЦТ. Влітку вздовж краю шельфу виникає спрямована на південь течія, викликана, в основному, великомасштабною циркуляцією океану та полем вітру. Зроблено висновок, що формування зон підйому та опускання вод на шельфі Антарктичного півострова суттєво залежать від змін атмосферної циркуляції над морем Беллінсгаузена.

Розглянуто актуальні задачі, що виникають в океанографії і пов'язані зі стратифікованими течіями, такими як гравітаційні потоки на континентальному схилі біля Антарктичного півострова, де розташована українська антарктична станція "Академік Вернадський", генерацію та поширення внутрішніх хвиль у морях та океанах та їх вплив на перемішування в шельфових зонах.

Глобальні кліматичні зміни - одна з центральних проблем розвитку людства. У довгостроковій перспективі кліматичні зміни з великою ймовірністю призведуть до суттєвого спаду економічного зростання. Освіта є одним із важливих інструментів для формування рішень щодо реагування на подальші зміни клімату. Кліматична освіта вимагає мультидисциплінарного підходу, який охоплює предмети як природничих (фізика, хімія, географія, біологія, геофізика тощо), так і соціальних наук (економіка, право тощо). Кліматична освіта в Малій академії наук України (як центру ЮНЕСКО з наукової освіти) включає навчальні заходи в межах підходів наукової освіти, тобто на основі дослідницької діяльності та проєктів, пропагуючи активну освітню діяльність: дослідження, дискусії, висування та перевірка гіпотез, заохочення школярів до активної роботи в класах шляхом опитування, спроб і помилок, впровадження конкретних рішень для вирішення проблем зміни клімату. Кінцевою метою методичної роботи є вдосконалення підготовки кадрів із питань змін клімату та вчителів природничих спеціальностей, розвиток екологічної обізнаності, розуміння фізичних аспектів формування природних явищ, як-от парниковий ефект, океанічні течії та атмосферні циркуляції, інших наукових знань і життєвих навичок. Вони є необхідними для молодих людей із метою розуміння причин, наслідків і механізмів, що призводять до змін клімату. Описано можливості інтеграції елементів наукової освіти з кліматичних питань у позашкільну освітню програму; наведено приклади тем і відповідних методик проведення демонстрацій фізичних експериментів; продемонстровано можливості застосування засобів дистанційного зондування Землі для моніторингу кліматичних змін і чинників, що впливають на них.

Застосовано методи чисельного моделювання для дослідження динаміки внутрішніх хвиль великих амплітуд, опис яких виходить за рамки асимптотичних моделей. Вдосконалену чисельну гідродинамічну модель стратифікованих течій застосовано для дослідження трансформації хвиль великих амплітуд у водоймах із довільною стратифікацією та різкими змінами рельєфу дна. Зазначено, що чисельне моделювання надало можливість знайти межі застосовності асимптотичних моделей, оцінити втрати енергії при трансформації над неоднорідностями дна, дисипацію при розповсюджені, взаємодію однієї хвилі з іншою та при руйнуванні на шельфі. Досліджено вплив таких геометричних параметрів, як амплітуда хвилі, стратифікація рідини, кут нахилу шельфу, довжина та форма підводної перешкоди на трансформацію хвиль, втрати енергії на шельфі та над особливостями рельєфу дна. Запропоновано новий параметр блокування B, який представляє собою відношення висоти нижнього шару над перешкодою або шельфом до амплітуди внутрішньої усамітненої хвилі, що до нього наближається. Наголошено, що параметр В підходить для опису трансформації внутрішніх усамітнених хвиль як першої так і другої бароклінної моди над перешкодами та різкими змінами дна. За допомогою цього параметру класифіковано різноманітні типи взаємодії хвиль першої та другої моди, як для двошарової, так і для тришарової стратифікації. Для різних типів хвиль, стратифікацій та форми перешкод отримано автомодельні залежності втрат енергії при трансформації внутрішніх хвиль над цими перешкодами й особливостями дна. При дослідженні впливу кута нахилу на трансформацію хвиль описано новий сценарій неадіабатичної трансформації внутрішніх хвиль на похилому дні. Відкрито новий механізм генерації брізерів внутрішніх хвиль у діапазоні проміжних довжин хвиль при трансформаціх другої бароклінної моди із різкими змінами рельєфу дна. Побудовано нову класифікацію режимів взаємодії внутрішніх хвиль із ідеалізованим трапеціїдальним шельфом. Проведено дослідження, що встановили відповідність запропонованої класифікації результатам лабораторних і натурних експериментів. Проведено оцінки втрат енергії хвиль на шельфі й отримано залежність втрат енергії хвиль при трансформації від характеристик хвиль, стратифікації та рельєфу. Побудовано зональні карти режимів для Південнокитайського моря із місцями інтенсивного перемішування на шельфі.