Изложены некоторые результаты классической термодинамики океана. Приведен алгоритм моделирования течений и процессов переноса тепла в водоемах. Описаны численные методы для решения задач динамики жидкости, в частности, метод обращения динамического оператора для применения в современных моделях динамики океана и определения наклонов уровня и самой уровневой поверхности. На основе интегро-интерполяционного метода предложены монотонные разностные схемы для решения соответствующих уравнений. Обсуждены практические вопросы, возникающие при реализации данных моделей. Приведены вариационные методы идентификации исходных параметров моделей и усвоения информации в динамических моделях.

Обсуждены вычислительные свойства вариационных алгоритмов усвоения данных измерений, сходимость итерационных процедур поиска оптимального распределения входных параметров модели. Рассмотрена модель переноса пассивной примеси. Алгоритм идентификации основан на вариационных принципах, решении сопряженной задачи и минимизации функционала качества прогноза. Проведена аналитическая проверка работоспособности алгоритма. Обсуждены вопросы оптимального планирования экспериментов с точки зрения обусловленности решаемой задачи идентификации.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221,0

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж71487 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221(922.8)9

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж24491 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221(922.8)9

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж71487 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Идентификация коэффициентов турбулентной диффузии осуществляется при помощи вариационного алгоритма усвоения данных измерений. В результате проведения одномерных тестовых расчетов восстановлены истинные значения коэффициентов турбулентной диффузии в модели переноса пассивной примеси.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д221(922.8)91 с18

Рубрики:

Океанологія

Шифр НБУВ: Ж14253 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Сравнены два подхода к решению задачи идентификации мощности постоянно действующего точечного источника. Для восстановления переменной по времени мощности источника используется итерационный подход, в основе которого лежат вариационные принципы и решение сопряженной задачи. Метод сопряженных уравнений используется для оценки постоянной по времени мощности источника.

При численной реализации вариационных алгоритмов ассимиляции данных измерений важна согласованность информации с моделью, в том числе с ее разностным аналогом. Несогласованность может возникать как за счет неточности задания входных параметров модели, так и за счет используемой разностной дискретизации. Этот вопрос решается путем идентификации входных параметров модели, а также за счет использования дополнительных членов в функционале качества прогноза, характеризующих гладкость получаемого решения [1].

Реализован алгоритм идентификации начального поля концентрации на основе вариационного метода фильтрации линейных систем алгебраических уравнений.

На основе решения серии сопряженных задач осуществлена оценка поля концентрации пассивной примеси в Азовском море. Алгоритм реализован на многопроцессорной системе.

Рассмотрены модели переноса пассивной примеси и процедуры идентификации входных параметров численного моделирования для решения экологических задач в Черном и Азовском морях. Использование решения сопряженных уравнений позволяет не только исследовать интегральные характеристики в определенных районах области интегрирования модели, но и осуществлять оценку поля концентрации по различным начальным данным. При таком подходе решение сопряженной задачи является фактически функцией влияния начальных данных на концентрацию примеси в определенной точке пространства.

Рассмотрен алгоритм оценки поля концентрации пассивной примеси на конечный момент модельного времени по начальным данным при помощи решения сопряженных задач. Предложенный подход используется при построении алгоритмов идентификации начального поля концентрации.

Рассмотрены вопросы согласованности модели с данными измерений и использования дополнительной информации о поле концентрации пассивной примеси.

Рассмотрена модель переноса пассивной примеси в Азовском море. На ее основе реализован вариационный алгоритм идентификации мощности источника загрязнения, в том числе переменной по пространству. На тестовом примере показана работоспособность алгоритма поиска оптимального распределения по пространству мощности источника, согласованного с данными измерений. Тестовые расчеты проведены для акватории Казантипского залива при восточном ветровом воздействии.