Подано деякі математичні моделі хвильової гідродинаміки прибережної зони шельфу і чисельні розв'язки, що демонструють нові ефекти взаємодії хвиль на воді з донним рельєфом. На підставі точної двовимірної постановки, що включає рівняння Лапласа для потенціалу швидкостей, нелінійні умови на вільній поверхні й умови на донній поверхні, одержано нелінійно-дисперсійні асимптотичні апроксимації, які описують поширення хвиль над донним рельєфом. За даних умов введено припущення, що параметр дисперсії та градієнт поверхні дна малі, тоді як параметр нелінійності є довільним на відміну від широко поширених традиційних наближених теорій. Запропоновано нелінійну модель для дослідження переміщення солоної морської води, а також переформування дна під дією хвиль, що поширюються над нерівним дном. Відповідну початково-крайову задачу розв'язано методом скінченних різниць для заданих багаторазових хвильових імпульсів типу півсинусоїди, що генеруються на вході. Крім цього, аналогічну задачу розглянуто на основі рівняння КдВ за умови задання на вході солітону. Наведено результати чисельних розрахунків та їх аналіз.

Вивчено вплив сил гравітації на формування морфологічної структури та рухової функції людини в процесі онтогенезу.

Изучено влияние сил гравитации на формирование морфологической структуры и двигательной функции человека в процессе онтогенеза.

In clause the influence of forces of gravitation on formation of morphological frame and motorial function of the man is studied during an ontogenesis.

Висвітлено основні фундаментальні теоретичні положення щодо вимірювань та аномалій прискорення сили тяжіння. Проаналізовано основні співвідношення, які визначають гравітаційне поле землі. Описано чутливі елементи для вимірювання прискорення сили ваги. Висвітлено теорії побудови авіаційної гравіметричної системи, гіроскопічних гравіметрів з цифровою обробкою інформації. Розглянуто питання моделювання впливу параметрів збурень на роботу гіроскопічного гравіметра, фільтрації вихідного сигналу даного приладу.

Изложены основные фундаментальные теоретические положения относительно измерений и аномалий ускорения силы притяжения. Проанализированы основные соотношения, определяющие гравитационное поле земли. Описаны чувствительные элементы для измерения ускорения силы веса. Освещены теории построения авиационной гравиметрической системы, гироскопических гравиметров с цифровой обработкой информации. Рассмотрены вопросы моделирования влияния параметров возбуждений на работу гироскопического гравиметра, фильтрации исходного сигнала данного прибора.

Проведено моделювання впливу внутрішніх гравітаційних хвиль (ВГХ) на розвиток й інтенсифікацію турбулентності на висотах мезопаузи та нижньої термосфери. Розглянуто поширення ВГХ в горизонтально стратифікованій неізотермічній атмосфері. Порівняно коефіцієнти турбулентності за фонових значень температури і вітру та з урахуванням збурень параметрів атмосфери в разі проходження хвилі. За фонові значення температури і вітру бралися значення, отримані супутником UARS. Відмічено зміну коефіцієнтів турбулентності в'язкості та температуропровідності в тонких шарах атмосфери в разі проходженні ВГХ.

Обоснована возможность и предложена практическая методика из экспериментальной проверки теории относительности и измерение ускорения силы веса с применением релятивистских эффектов в ГНСС.

Представлена концепция нового криогенно-оптического датчика, ориентированного на применение в космической отрасли, геодинамике и фундаментальных экспериментах. Основу датчика составляют магнитный подвес с левитирующим пробным телом, высокоточный оптический регистратор механических координат левитирующего тела и система обработки сигналов. В качестве системы регистрации смещений пробного тела используется интерферометр типа Майкельсона, созданный с использованием лазерного диода и одномодового оптического волокна. Согласование длины когерентности лазерного диода и разности оптических длин плеч интерферометра позволило устранить когерентные шумы, обусловленные интерференцией паразитных отражений. Минимальное регистрируемое смещение пробного тела составило 0,1 нм. Описана конструкция датчика и приведены результаты экспериментальных исследований магнитного подвеса совместно с оптическим итерферометрическим датчиком перемещений с субнанометровой чувствительностью.

Розглянуто процес визначення впливу родовищ вуглеводнів Причорноморсько-Кримської нафтогазоносної області на поведінку гравітаційного поля. На прикладі Голіцинського газоконденсатного родовища проілюстровано основні етапи процесу гравітаційного моделювання. Для кожного з типів родовищ: газових, газоконденсатних і нафтових побудовано діаграми зміни гравітаційного ефекту з його ранжуванням за амплітудою. Проведено статистичний аналіз одержаних величин та побудовано просторову карту розподілу гравітаційного ефекту в межах території Причорноморсько-Кримської нафтогазоносної області. Аналіз одержаних результатів показав значимість розрахованих величин аномалій гравітаційного поля, що свідчить про можливість застосування методів інтегрального сейсмогравітаційного моделювання для детального вивчення геологічної будови та прогнозування ділянок розвитку порід з покращеними колекторськими властивостями за умов північно-західної частини шельфу Чорного моря.

Надано стислий огляд результатів моделювання гравітаційного поля та топографії Землі, Венери, Марса і Місяця. Одержані результати інтерпретовано у межах порівняльної планетології.

Дисертацію присвячено створенню автоматизованої системи розв'язання прямих задач гравіметрії для тривимірних неоднорідних шаруватих середовищ. Система складається з блоків: 1) автоматичного введення до комп'ютера зображень геофізичних карт за допомогою сканера і побудови їх цифрових моделей; 2) розв'язання прямої задачі гравіметрії для тривимірних неоднорідних шарів, апроксимованих сукупністю вертикальних призм з довільно розташованими верхньою і нижньою основами і неоднорідною густиною, яка у вершинах призми приймає задані значення, змінюється за лінійним законом уздовж горизонтальних координат на верхній та нижній основах і лінійно або експоненціально уздовж будь-якої вертикальної лінії; 3) подання результатів обчислень у вигляді карт. Система орієнтована на використання в розвідувальній та регіональній геофізиці, тобто на розв'язання прямих задач гравіметрії, які подані в прямокутній і сферичній системах координат. Система розроблена на алгоритмічній мові С і працює в операційному середовищі MS Windows. Вона має сучасний користувацький інтерфейс, легка і зручна для використання. Система знайшла широке застосування під час розв'язання практичних задач, пов'язаних з вивченням побудови різноманітних геологічних структур за гравіметричними даними.

Розроблено методику визначення висот квазігеоїда та гравіметричних складових відхилень прямовисних ліній, у якій вплив аномалій сили ваги центральної та близьких зон враховуються за інтегральними формулами з використанням детальної гравіметричної інформації та цифрового поля аномалії сили ваги, а вплив далеких зон - за параметрами глобальних моделей гравітаційного поля Землі. Для апробації методики обчислено зазначені характеристики гравітаційного поля для території Австрії та Польщі, за цього обгрунтовано вибір радіуса числового інтегрування. На підставі теоретичних і експериментальних досліджень у межах запропонованої методики доведено, що під час числового інтегрування можна використовувати різнорідні вихідні дані, тобто комплексно опрацьовувати "чисті" та "змішані" аномалії сили ваги.

Розроблено методику двовимірного гравітаційного моделювання континентальних окраїн зсувного типу. Одержано емпіричну залежність густини від потужності для мезокайнозойського осадового комплексу. На підставі сейсмічних даних побудовано схеми глибин залягання підошви неконсолідованих осадів та поверхні кристалічного фундаменту. Базуючись на цих розробках, побудовано тривимірні гравітаційні моделі земної кори та верхньої мантії плато та суміжних районів у масштабі 1:3 000 000, а також прибережної зони у масштабі 1:1 000 000. На підставі аналізу результатів досліджень встановлено положення межі океан - континент у цьому районі, одержати уявлення про детальну будову Гвінейської зони розломів та її провідної ролі у формуванні геоморфологічної структури плато та запропонувати механізм цього процесу. Виділено об'єкти, які є перспективними щодо пошуку вуглеводнів, що відносяться до дев'яти різних структурних типів. У прибережній зоні намічено смугу розвитку латеритів, які можуть бути джерелом алюмінієвої сировини.

Розроблено теорію та наведено методи розв'язання задачі відновлення потенціалу за модулем його градієнта за умови близькості потенціалу до заданого. Обгрунтовано запропонований спосіб відновлення потенціалу у вигляді граничної функції послідовності розв'язків задач Неймана для рівняння Лапласа, що визначають збурюючий потенціал. Доведено, що послідовність збурюючих потенціалів генерується послідовністю розв'язків лінійних інтегральних рівнянь другого роду з компактними операторами, які мають великі ядра. Встановлено коректну розв'язуваність даного класу рівнянь і доведено збіжність послідовності розв'язків задач Неймана до функції, яка однозначно породжує шуканий потенціал.

Дисертація присвячена розробці теорії і методів розв'язування оберненої задачі логарифмічного потенціалу зірчастих областей з відомою густиною, близьких до круга або шару постійної товщини. Виведено нелінійні інтегральні рівняння з компактними операторами для визначення контурів збурюючих тіл поблизу заданих. Доведено локальні теореми існування і стійкості розв'язків. Запропоновано ефективний спосіб розв'язку нелінійних інтегральних рівнянь. Глобальний регуляризуючий оператор для кожного з них розшукується у вигляді послідовності локальних регуляризуючих операторів для відповідних лінійних інтегральних рівнянь з компактними невід'ємними операторами. Для визначення правих частин цих рівнянь розроблено спеціальні адаптивні процедури згладжування вихідних даних.

Розглянуто вплив аномальних атмосферних мас, наявності мас снігового покриву, змін рівня грунтових вод, лісистості та факторів техногенного походження, а також перерозподілу мас у надрах Землі. Розроблено теорію та отримано основні формули для врахування вказаних геофізичних чинників на прискорення сили ваги, деформацію рівневої поверхні, другі похідні потенціалу сили ваги і складові відхилень прямовисних ліній. Запропоновано різні методи врахування даного впливу, якщо цифрова модель параметрів геофізичних полів задається у довільних дискретних пунктах земної поверхні, у вузлах картографічної сітки або шляхом розкладу в ряд за сферичними функціями. Доведено, що у разі інтерпретації повторних абсолютних вимірювань прискорення сили ваги та під час аналізу повторних нівелірних робіт і дослідження змін астрономічних широт та зміщень зенітів обсерваторій необхідно враховувати вплив геофізичних факторів.

Змодельовано гравітаційне поле Землі та здійснено топографію океанічної поверхні в регіоні Антарктики на підставі граві- та альтиметричних даних. Запропоновано методологічні основи побудови регіонального гравітаційного поля та моделі квазігеоїда в аналітичному вигляді за неоднорідною за точністю інформацією. Розроблено методику конвертації вибраної мультипольної моделі гравітаційного поля в модель гармонічних коефіцієнтів, яка базується на процедурі видалення-відновлення в аналітичному вигляді. На базі цих методик розраховано відповідні значення трансформант гравітаційного поля для дослідженого регіону. Для точок з відомими геодезичними висотами установлено значення нормальних висот з використанням розробленої моделі квазігеоїда. Внаслідок порівняння цих нормальних висот з висотами середнього рівня океану на контрольних футштоках з урахуванням цифрової регіональної моделі топографії океану виявлено різницю на дециметровому рівні точності. Розраховано середнє регіональне значення потенціалу сили ваги для дослідженого регіону. Сумісне використання цифрової регіональної моделі топографії океану з моделлю квазігеоїда дає змогу встановлювати вертикальну референційну систему, зумовлену регіональним гравітаційним полем Землі і значенням потенціалу сили ваги.

Розроблено теорію та методику побудови просторового розподілу полів вищих вертикальних похідних гравітаційного потенціалу у верхньому півпросторі для реалізації можливості розв'язку оберненої задачі гравіметрії за методом автоматизованого підбору з використанням побудованого просторового розподілу полів. Запропоновано теорію та методику побудови просторового розподілу полів вищих вертикальних похідних гравітаційного потенціалу у верхньому півпросторі з площини (3D варіант) або профілю (2D варіант) кінцевих розмірів. Наведена методика дозволяє адекватно описувати реальний розподіл полів вищих вертикальних похідних гравітаційного потенціалу у верхньому півпросторі, вільному від аномальних джерел. Блок побудови просторового розподілу полів вищих похідних гравітаційного потенціалу у верхньому півпросторі з використанням нової математичної моделі адаптовано в програмний комплекс автоматизованої системи інтерпретації потенціальних полів. Здійснено цілісне моделювання за регіональними профілями з використанням методу розв'язку лінійної оберненої задачі гравіметрії у режимі автоматизованого підбору.

Запропоновано нові апроксимаційні підходи у класі криволінійних уступів і контактних поверхонь, які дозволяють моделювати складні геологічні середовища структурного, рудного та змішаного типів та зберігати детальність апроксимації та мінімальної кількості параметрів. Теоретично обрунтовано апроксимацію параметричного простору за допомогою діаграм Вороного під час побудови початкового наближення в обернених задачах гравіметрії. Створено метод околів для пошуку множини еквівалентних моделей на підставі результатів дослідження параметричного простору, завдяки чому усунуто проблему безпосередньої залежності кінцевого розв'язку певних обернених задач гравіметрії від моделі початкового наближення у рамках методу підбору. Підвищено ефективність розв'язування оберненої структурної задачі за рахунок введення спеціально побудованої трансформанти спостереженого поля.

Розглянуто геологічні тіла, виділені як підклас зірчастих об'єктів, поданих горизонтальними циліндричними тілами з довільним зовнішнім контуром і неоднорідною густиною. Зовнішній контур зірчастих тіл апроксимовано тригонометричним поліномом. Варіювання кількістю членів полінома дозволяє ефективно описати геологічні об'єкти зі складною конфігурацією. Створено нове алгоритмічне і програмне забезпечення розв'язання прямих та обернених задач для вибраного класу геологічних тіл. Адаптація розробленої технології апроксимації зірчастих тіл у програмний комплекс моделювання геологічних розрізів та об'єктів за виміряними компонентами гравітаційного та магнітного полів дозволяє здійснити багатокрокові, різноваріантні стратегії автоматизованого підбору. Проведено моделювання окремих локальних гравітаційних і магнітних аномалій, зареєстрованих у Чорному морі й акваторіях Антарктичного півострова.

Дисертацію присвячено питанням синтезу системи обробки інформації стосовно до задачі визначення параметрів гравітаційного поля, а саме вимірювань прискорення сили тяжіння в умовах рухомої автомобільної платформи у реальному масштабі часу. У роботі розвивається новий напрямок у виділенні інфранизькочастотного корисного сигналу на тлі заважаючих збурень великої інтенсивності методом частотної фільтрації на основі використання принципів цифрової обробки сигналів. У результаті досліджень отримана математична модель і структурна схема оптимального цифрового фільтру (ЦФ) виділення корисного сигналу при виконанні гравівимірювань в умовах рухомої автомобільної платформи, а також синтезована структурна схема системи обробки інформації у вигляді послідовного з'єднання попереднього ЦФ, призначеного для обмеження спектру вхідного сигналу, компресора частоти дискретизації і оптимального ЦФ. Синтезована система обробки інформації забезпечує значне поліпшення точності і детальності вивчення вектору прискорення сили тяжіння.

Викладено основні фундаментальні теоретичні положення щодо вимірювань прискорення та аномалій сили тяжіння (СТ). Розглянуто питання практичного застосування інформації щодо прискорення СТ та гравітаційних аномалій, нові напрями у даній галузі, існуючі та нові типи приладів для вимірювання прискорення СТ гравіметрів. Описано засоби та методи підвищення точності попередньої наземної виставки (ПНВ) гравіметрів. Доведено, що точність вимірювань гравітаційного прискорення залежить від точності ПНВ осі чутливості гравіметра.