Исследование влияния стационарных течений на динамические процессы и эволюцию загрязнений в Азовском море

Леонид Васильевич Черкесов, Татьяна Яковлевна Шульга

Аннотация


С использованием трехмерной нелинейной математической модели изучаются динамические процессы, и особенности трансформации примеси в Азовском море, вызванные действием переменного ветра и атмосферного давления при наличии фоновых стационарных течений. На основании результатов численных расчетов сделаны выводы о влиянии скоростей стационарных течений на максимальные отклонения уровня и скорости нестационарных течений, генерируемых полями ветра и атмосферного давления, полученными по данным модели SKIRON. Выполнен анализ влияния изменения интенсивности стационарных течений на размеры областей осушения и затопления в прибрежных районах моря в зависимости от угла наклона (подъема) рельефа береговой зоны. Показано, что совместное действие постоянного ветра с полями прогностической модели SKIRON приводит к существенному увеличению площади распространения пассивной примеси и времени ее рассеивания по сравнению с воздействием только стационарных течений.


Ключевые слова


численное моделирование, сигма-координатная модель, динамические процессы, стационарные течения, области осушения и затопления, эволюция пассивной примеси

Полный текст:

PDF

Литература


Гидрометеорологические условия шельфовой зоны морей СССР. Том III. Азовское море. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 218 с.

Дацюк В.Н., Крукиер Л.А., Чикин А.Л., Чикина Л.Г. Моделирование экстремального наводнения в дельте Дона на многопроцессорных вычислительных системах // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Вычислительная математика и информатика. 2014. Т. 3, № 1. С. 80–88.

Иванов В.А., Черкесов Л.В., Шульга Т.Я. Динамические процессы и их влияние на распространение и трансформацию загрязняющих веществ в ограниченных морских бассейнах. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2010. 178 с.

Иванов В.А., Фомин В.В., Черкесов Л.В., Шульга Т.Я. Исследование сгонно-нагонных явлений в Азовском море, вызванных атмосферными возмущениями // Доклады НАН Украины. 2006. № 11. С. 109–113.

Инжебейкин Ю.И. Особенности формирования кратковременных наводнений и экстремальных течений в Азовском море // Труды Государственного океанографического института. 2011. № 213. С. 91–102.

Матишов Г.Г., Бердников С.В., Беспалова Л.А., Ивлиева О.В., Цыганкова А.Е., Хартиев С.М., Иошпа А.Р., Кропянко Л.В., Сушко К, С., Шевердяев И.В., Беспалова Е.В. Современные опасные экзогенные процессы в береговой зоне Азовского моря. Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета, 2015. 324 с.

Фомин В.В. Численная модель циркуляции вод Азовского моря // Научные труды УкрНИГМИ. 2002. Вып. 249. C. 246–255.

Фомин В.В., Шульга Т.Я. Исследование волн и течений, возникающих под действием ветра в Азовском море // Доклады НАН Украины. 2006. № 12. С. 110–115.

Черкесов Л.В., Иванов В.А., Хартиев С.М. Введение в гидродинамику и теорию волн. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 264 с.

Шабас И.Н., Чикин А.Л., Чикина Л.Г. Математическое моделирование задач переноса многокомпонентных примесей в Азовском море на многопроцессорных вычислительных системах // Известия ЮФУ. Технические науки. 2014. № 12 (161). С. 200–210.

Blumberg A.F., Mellor G.L. A description of three-dimensional coastal ocean-circulation model in Three-Dimensional Coast Ocean Models // Coast. Estuar. Sci. 1987. No. 4. P. 1—16. DOI: 10.1029/co004p0001.

Courant R., Friedrichs K.O., Lewy H. On the partial difference equations of mathematical physics // IBM J. 1967, March. P. 215–234.

URL: http://forecast.uoa.gr (дата обращения: 30.08.2016).

Mellor G.L. and Yamada T. Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems // Rev. Geophys. Space Phys. 1982. Vol. 20, No. 4. P. 851–875. DOI: 10.1029/rg020i004p00851.

Smagorinsky J. General circulation experiments with primitive equations, I. The basic experiment // Mon. Wea. Rev. 1963. Vol. 91, No 3. P. 99–164. DOI: 10.1175/1520-0493(1963)091<0099:gcewtp>2.3.co;2.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/cmse170104