Предложена математическая модель диффузии трехмерного пятна пассивной примеси при наличии баротропного прилива. Численно решается полуэмпирическое уравнение турбулентной диффузии с учетом волновых течений, начального и граничных условий. Исследовано влияние волновых скоростей на такие характеристики трансформации облака примеси как изменение с течением времени максимума концентрации, объема пятна и границ области возможного загрязнения.

Исследуется влияние бароклинной приливной волны на диффузию пятна примеси в непрерывно стратифицированной жидкости. Численно решается уравнение турбулентной диффузии с учетом волновых течений. Находятся зависимости характеристик процесса диффузии от параметров бароклинной волны и местоположения пятна примеси.

Проведен теоретический анализ турбулентной диффузии примеси в море при наличии длинных волн. Генераторами длинноволновых движений являются перемещающиеся барические образования типа циклонов. В начальный момент времени область загрязнения задается в виде пятна пассивной субстанции, локализованного в районе Каркинитского залива Черного моря. Проведенные исследования позволили оценить вклад длинных волн в процесс диффузии пятна примеси в зависимости от траектории движения циклонического образования. Установлено, что под воздействием волн, вызванных циклоном, максимум концентрации в пятне уменьшается быстрее только в определенном интервале времени. Кроме того, наблюдается северо-западное смещение пятна, определяемое структурой волнового поля.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221(922.8)3 + Д221(922.8)93

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж14253 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На основе численной сигма-координатной модели исследованы процессы взмучивания донных осадков (ДО), переноса - диффузии взвеси и ее повторной седиментации на северо-западном шельфе Черного моря при прохождении циклона. Донные отложения предпологаются состоящими из частиц одного типа. Определены области наиболее интенсивного подъема взвеси, направления ее переноса потоками жидкости, а также вертикальные профили концентрации взвешенных ДО в ряде районов. В ходе исследования, в частности, установлено, что распределение взвешенного вещества на расстоянии 1 м от дна отражает положение действующих и переставших действовать очагов эрозии.

Методом математического моделирования изучена эволюция локальных выбросов загрязнения на северо-западном шельфе Черного моря при прохождении циклона. Используются нелинейные уравнения движения однородной вязкой жидкости в приближении гидростатики и уравнение турбулентной диффузии. Циклоническое образование представляет собой движущуюся осесимметричную область пониженного давления. Выбросы загрязняющих веществ возникают в результате действия мгновенных источников на поверхности моря. Выполнен анализ зависимостей траекторий перемещения областей загрязнения, времени их рассеивания и глубины проникновения примеси от рельефа дна и интенсивности диффузионных процессов.

Рассмотрены динамические процессы на северо-западном шельфе Черного моря, а также их влияние на перенос загрязняющих веществ от локальных поверхностных источников и взмучивание мелкодисперсных донных осадков (ДО). На поверхность моря воздействует перемещающееся с постоянной скоростью барическое образование типа циклона. Проанализирована временная эволюция полей уровня моря, модуля горизонтальной скорости, концентрации загрязняющих веществ и взмученных ДО.

С использованием вычислительного кластера Морского гидрофизического института НАН Украины на основе метода вложенных сеток выполнено численное моделирование ветрового волнения в Севастопольской бухте с высоким пространственным разрешением. Определены направления ветра, вызывающие наиболее интенсивное волнение. Проанализирована возможность ослабления ветровых волн в случае сооружения подводного волнолома вблизи Артиллерийской бухты.

С использованием вычислительного кластера МГИ НАНУ выполнено моделирование ветрового волнения с высоким пространственным разрешением в бухтах юго-западной части Крыма. Применен параллельный вариант спектральной модели ветрового волнения SWAN. Определены параметры ветровых волн, вызываемых ветрами четырех основных румбов со скоростью 10 м/с.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221.332

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Theoretical analysis of admixture turbulent diffusion in a sea in the presence of long waves is made. Generators of the long-wave motions are moving baric formations of the south cyclone type. At the initial moment, a contamination area having the form of a passive substance spot is located in the Karkinitski Gulf region of the Black Sea. The studies made have allowed us to estimate the long-wave contribution to the admixture spot diffusion in dependence on the cyclone formation trajectory. It is obtained that, due to the effect of waves which is caused by the cyclone, the maximum of concentration in the spot decreases more rapidly in a certain time interval only. Moreover, the northwest spot displacement determined by the wave field structure is observed.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221(922.8)93

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

The influence of a baroclinic tidal wave on the three-dimensional spot admixture in a density-stratified fluid is investigated. A turbulent diffusion equation with wave currents is numerically solved. Dependences of the diffusion characteristics on the semi-diurnal tidal wave parameters are found.

The evolution of local pollution ejections on the Black Sea north-western shelf during the cyclone moving is studied by using the mathematical simulation method. The cyclonic formation is a moving axisymrnetric area of lowered pressure. The pollution ejections arise as a result of the action of momentary sources placed on the sea free surface. The dependences of the displacement trajectories of pollution areas, the time needed for their vanishing, and the admixture penetration depth on the bottom relief and the intensity of diffusion processes are analyzed.

The processes of the roiling of bottom sediments, transport-diffusion of a suspension, and its secondary sedimentation on the Black Sea north-western shelf during the cyclone passage are studied on the basis of a numerical sigma-coordinate model. Bottom sediments are assumed to consist of particles of the same type. The regions of the most intensive rise of the suspension, the direction of its transport by fluid flows, and the temporal variation of the bottom sediment pool are determined. It is obtained that the suspended matter distribution on the 1-m distance from the bottom reflects the positions of active and nonactive places of erosion. The time needed for the suspension to reach the free surface increases with the depth in the roiling area.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221(922.8)91

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

The space-time evolution of the fields of pollutions emitted by surface momentary and long-term functioning sources, which are placed in the Odesa-Dniepr region, is studied. Dynamical processes in the water medium are formed by the effect of a moving cyclone. In case of momentary sources, the displacement directions, penetration depths of the admixture, and the time needed for its dissipation are obtained. In case of long-term functioning sources, the features of the pollution spatial distribution at different stages of the cyclone motion are analyzed.

За допомогою методу математичного моделювання досліджено формування полів течій і вітрових хвиль у Каркінітській затоці Чорного моря. Гідродинамічні процеси спричиняються дією типових для даного регіону північно-східного, західного та південно-західного вітрів. Використано модифікований варіант моделі морської динаміки РОМ і спектральну модель вітрового хвилювання SWAN. Установлено, що за різних напрямків вітру висоти хвиль і хвильові швидкості змінюються більше, ніж у 1,5 раза та виявляються мінімальними у разі північно-західного вітру та максимальними - південно-східного. Максимальні значення спадів-нагінів і швидкостей стаціонарних течій є близькими за абсолютною величиною за різних вітрових умов.

Математично змодельовано просторовий перерозподіл донних відкладів типу мулу в Каркінітській затоці Чорного моря під час шторму 10 - 11 листопада 2007 р. Використано масиви прогностичного вітру та атмосферного тиску SKIRON. Проаналізовано зв'язок структури полів придонних течій та концентрації завислих донних відкладів зі змінами вітрової ситуації, які обумовлені проходженням циклону. Показано, що найбільш піддані ерозії області дна біля Бакальської коси і Бакальської банки, в східній частині Каркінітської затоки та в Джарилгацькій затоці.

Выполнено численное моделирование ветрового волнения в Севастопольской бухте во время шторма 10 - 11 ноября 2007 г. Моделирование проведено на вычислительном кластере МГИ НАН Украины. Исследована эволюция полей высот, скоростей и длин волн на разных этапах развития штормовой ситуации. Определены участки побережья, которые в наибольшей степени подверглись воздействию штормовых волн.