КРУПНОМАСШТАБНОЕ ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ МОРСКОГО ЛЬДА Александр Четырбоцкий

У нас вы можете скачать книгу КРУПНОМАСШТАБНОЕ ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ МОРСКОГО ЛЬДА Александр Четырбоцкий в fb2, txt, PDF, EPUB, doc, rtf, jar, djvu, lrf!

Крупномасштабная модель формирования и таяния площадей и толщин морского ледяного покрова. Крупномасштабная модель пространственно- временной динамики ледяного покрова Японского моря. Глава 4 Параметрическая идентификация крупномасштабной пространственно-временной динамики ледяного покрова Японского моря. Оценка начальных приближений параметров 4.

Модель динамики площади припая. Ледяной покров ЛП Японского моря является звеном цепочки климатообразующих факторов Дальнего Востока. Ее функциональная структура содержит элементы петли обратной связи: В качестве физической прослойки между водой и воздухом, вследствие высоких изоляционных свойств и высокого альбедо льда, ЛП ограничивает выхолаживание подстилающих его морских вод [].

В этой ситуации сохраняется их теплозапас температура глубинных слоев воды может даже повышаться из-за притока в них донных теплых вод , который участвует в ограничении роста площади ЛП. Наличие подобных взаимосвязей обеспечивает поддержание стабильности этой системы [53].

И если феноменологическая картина динамики ЛП вполне ясна и достаточно понятна, то соответствующие математические модели имеют определенный фрагментарный характер представления последовательности ее отдельных стадий. Так, для представления стадий формирования, зрелого состояния ЛП и его разрушения используются не согласованные между собой различные типы моделей. Разработка подобных моделей обычно выполнялась для изучения дрейфа морского льда. Решению же вопросов параметризации начальной и конечной стадий пространственно-временной динамики морского ЛП, его таяния не уделяется должного внимания и, как правило, оно отсутствует.

Подобная ситуация отмечается также для параметрического представления динамики масс и площадей льда в прибрежных районах акватории моря. Кроме того, для морей сезонного присутствия ЛП отсутствует параметрическое представление процессов торошения льда припая.

Следует подчеркнуть факт отсутствия методик параметрической идентификации существующих моделей и оценки их адекватности выборочным данным.

Актуальность решения указанных проблем для ЛП Японского моря обусловлена потребностями составления научно обоснованного прогноза его состояний. Подобные прогнозы требуются для обеспечения безопасности жизнедеятельности населения в прибрежных районах моря и безопасности мореплавания, комплекса работ по освоению выявленных на шельфе моря месторождений нефти и газа, промысловых работ освоения биоресурсов, развития и эксплуатации транспортных коммуникаций, гидротехнического строительства и т.

Значительный интерес к исследованию ЛП Японского моря вытекает из особенностей его физико-географического положения: Поэтому ЛП моря может служить физическим полигоном для разработок комплексных математических моделей взаимодействия в системе атмосфера - ледяной покров -океан и оценке их адекватности.

Морской ЛП представляет собой природный объект, который соответствует многокомпонентной пространственно-распределенной динамической системе. Внешнее воздействие на указанный объект определяется в основном температурой воздуха, солнечной радиацией, ветром и морскими течениями. Действующие в системе внутренние силы обусловлены пространственной неоднородностью морского ЛП.

В подобной ситуации дрейф льда, скорость его нарастания и разрушения характеризуют пространственно-временную изменчивость параметров состояния морского ЛП.

Действительно, скорость нарастания льда зависит от распределения его толщин, которая в свою очередь зависит от закономерностей его дрейфа []. А естественный перенос льда обусловлен дрейфом и распределением толщин. Однако в предложенной Д. Дрогайцевым пионерской модели эволюции морского ЛП [37] в дальнейшем она была усовершенствованна Е.

Никифоровым [82] полагается, что только дрейф льда характеризует пространственно-временные изменения сплоченности отношение площади льда в районе акватории моря к площади этого района [76]. В ряде последующих моделей формально учитываются процессы термические изменения параметров состояния [35,,,,10]. Вместе с тем в [35, ] ограничиваются лишь упоминанием о термических процессах без конкретизации соответствующих механизмов их параметрического представления.

В других случаях полагается независимость скорости роста толщины от термической истории льда []. Поскольку текущее изменение толщины в единицу времени существенным образом зависит от распределения толщины известно, что при одном и том же термическом режиме скорость нарастания тонкого льда выше скорости нарастания толстого льда , то указанное допущение заведомо не выполняется.

Построение математических моделей пространственно-временной динамики ЛП обычно выполняется на основании феноменологического подхода. Тимохова уравнения модели строятся на основании кинетического подхода []. Цикл эволюции ЛП рассматривается в терминах функции распределения льдин по их массам. Поскольку торошение ЛП состоит в изменении площадей различных толщин льда площади тонких льдов определенным образом сокращаются, а толстых - увеличиваются , то в этой ситуации отсутствует возможность его рассмотрения.

Кроме того, в модели не учитываются процессы агрегации отдельных льдин в их протяженные поля. При рассмотрении ЛП в прибрежных районах обычно полагается, что формирование и взлом припая определяются способностью сплошного ледяного покрова выдерживать внешние динамические воздействия.

На основании этого подхода З. Клячкин разработали модель взлома припая Финского залива [32]. Согласно положениям этой модели основным механизмом взлома припая в Финском заливе являются тангенциальные напряжения, вызванные действием отжимного ветра.

Понятна ограниченность указанной схемы при рассмотрении цикла эволюции припая прибрежных районов: В обоих случаях кроме скорости ветра отжимного и прижимного следует учитывать термическую составляющую внешнего воздействия. Параметрическое представление торошения льда обычно выполняется на основании допущения: Ограниченность подобного подхода обусловлена следующим: Конечным звеном цепочки являются льды предельных толщин.

Кроме того, полагается, что торошение имеет место только при конвергенции льда. В действительности, мощные торосы отмечаются в зоне припая, где вообще отсутствует дрейф льда. Отдельным звеном таяния ЛП являются процессы формирования и последующей динамики талых вод на поверхности ЛП снежниц. Важность их учета при моделировании пространственно-временной динамики морского ЛП обусловлена тем, что они существенным образом понижают его интегральную отражательную способность и способствуют повышению темпа таяния льда.

Как правило, их рассмотрение ограничивается изучением конвективного теплопереноса через морской лед и динамики талых вод отдельной снежницы [10,16,17,56,48]. Вне рамок этих исследований оказываются вопросы образования проталин, влияния талых вод на динамику толщины и массы ЛП. В данной работе рассматриваются крупномасштабные модели пространственно-временной динамики морского ЛП, где характерный масштаб осреднения порядка от нескольких десятков до км и временной шаг составляет одни сутки согласно [,72] такие модели составляют указанный класс моделей.

Целесообразность построения и последующего их использования обусловлена спецификой измерений факторов внешнего воздействия на ЛП. Здесь этими факторами является температура воздуха и скорость ветра температура воздуха определяется на 2-метровом горизонте надледного слоя воздуха, а скорость ветра на метровом слое воздуха. Как правило, временная дискретность таких измерений составляет одни сутки. В этой ситуации скорость дрейфа льда представляет собой квазистационарную величину, которая вычисляется на основании простых соотношений [83,84].

Дополнительным обстоятельством рассмотрения именно таких моделей является следующее. Параметрическая идентификация моделей должна выполняется на основании представительной выборки соответствующих наблюдений. В настоящее время пространственный масштаб осреднения таких наблюдений характеризуется, как правило, именно указанным диапазоном.

Объектом исследований большинства крупномасштабных моделей пространственно-временной динамики морского льда выступает ЛП морей Арктического бассейна. Поскольку для этих моделей не указаны границы их применимости, то адаптация моделей для ЛП морей других климатических зон сопряжена с определенными трудностями. Прежде всего, следует отметить отсутствие методик для проведения параметрической идентификации моделей. Кроме того, для морей сезонного присутствия ЛП имеются отличия количественного определения ряда физических параметров.

Optimality with unbounded growth is also analyzed. Policy issues including the Second Welfare Theorem, pensions, government spending, and optimal taxation, are discussed in chapter 3.

Methodological emphasis is put on using general preferences and technologies, on the global study of dynamic aspects of the model, and on furnishing adequate tools to analyze policies involving inter-generational transfers. The extremely powerful technique of molecular dynamics simulation involves solving the classical many-body problem in contexts relevant to the study of matter at the atomistic level.

Since there is no alternative approach capable of handling this extremely broad range of problems at the required level of detail, molecular dynamics methods have proved themselves indispensable in both pure and applied research. This book is a blend of tutorial and recipe collection, providing both an introduction to the subject for beginners and a reference manual for the more experienced practitioner.

It is organized as a series of case studies that take the reader through each of the steps from formulating the problem, developing the necessary software, and then using the programs to make actual measurements. The second edition of the book includes a substantial amount of new material as well as completely rewritten software. By including them in the design process, it is possible, not only to predict flow patterns more accurately, and hence improve the design of the critical components, but also to determine how the pressure and temperature distribution within the compressor distorts the rotors and casing and how this, in turn, has an interactive effect on the performance.

Such calculating facilities are especially valuable for oil free machines, in which temperature changes are much larger and thus make thermal distortion effects more significant. Предлагается методология параметрической идентификации моделей.

Для специалистов в области математического моделирования, гидрометеорологии, рыбного промысла, морского транспорта, гидротехнического строительства, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей. Любое воспроизведение материалов сайта www. Неоднократное использование материалов возможно только при уведомлении разработчиков сайта www.

Альбом "Агитатор", Хартыга ". Нужно верить в чудеса! Своевременная книга про биткоина.