Численный анализ воздействия динамических процессов на эволюцию загрязнений в Азовском море

В.А. Иванов, Л.В. Черкесов, Т.Я. Шульга✉

Морской гидрофизический институт, Севастополь

✉ e-mail: shulgaty@mail.ru

Аннотация

На основе применения нелинейной трехмерной сигма-координатной модели исследуются волны, течения и эволюция пассивной примеси в Азовском море при наличии стационарных течений. Выполнен анализ физических закономерностей распространения пассивной примеси различной начальной площади в Азовском море с учетом стационарных течений различной интенсивности. Установлено, что двукратное увеличение начальной площади загрязнения приводит при наличии рассматриваемых атмосферных возмущений к увеличению на 58% наибольшей площади загрязнения по сравнению со случаем на «тихой воде». При этом с ростом начальной площади также увеличивается продолжительность полного рассеивания загрязнений.

Ключевые слова

сигма-координатная модель, динамические процессы, сгонно-нагонные процессы, стационарные течения, пассивная примесь, приводный ветер

Для цитирования

Иванов В.А., Черкесов Л.В., Шульга Т.Я. Численный анализ воздействия динамических процессов на эволюцию загрязнений в Азовском море // Морской гидрофизический журнал. 2014. № 4. С. 3-13. EDN TEVDMP.

Ivanov, V.A., Cherkesov, L.V. and Shul'ga, T.Ya., 2014. Numerical Analysis of Influence of Dynamic Processes on Evolution Contaminations in the Sea of Azov. Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal, (4), pp. 3-13 (in Russian).

Список литературы

  1. 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: МГИ НАН Украины, 2010. − 178 с.
  2. Иванов В.А., Черкесов Л.В., Шульга Т.Я. Атлас сгонно-нагонных процессов, волн и течений, вызываемых действием атмосферных возмущений в Азовском море. − Севастополь: МГИ НАН Украины, 2012. − 96 с.
  3. Шульга Т.Я. Течения и сгонно-нагонные процессы, вызываемые переменным по пространству и времени ветром в Азовском море // Доп. НАН України. – 2011. – No 2. – С. 121 – 124.
  4. Иванов В.А., Черкесов Л.В., Шульга Т.Я. Исследование влияния переменного по пространству и времени ветра на течения, сгонно-нагонные процессы и распространение примеси в Азовском море // Метеорология и гидрология. – 2012. – No 8. – С. 69 – 79.
  5. Иванов В.А., Черкесов Л.В., Шульга Т.Я. Исследование зависимости эволюции примеси от начального распределения ее концентрации и параметров циклона // Морской гидрофизический журнал. – 2012. – No 5. – С. 24 – 33.
  6. Доценко С.Ф., Иванов В.А. Природные катастрофы Азово-Черноморского региона. − Севастополь: МГИ НАН Украины, 2010. − 174 с.
  7. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. V. Азовское море. Справочное издание. Проект «Моря СССР». − СПб.: Гидрометеоиздат, 1991. − 234 с.
  8. 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. – 4. – P. 1 – 16.
  9. Черкесов Л.В., Иванов В.А., Хартиев С.М. Введение в гидродинамику и теорию волн. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. – 264 с.
  10. Smagorinsky J. General circulation experiments with primitive equations, I. The basic experiment // Mon. Weat. Rev. – 1963. – 91, No 3. – P. 99 – 164.
  11. Mellor G.L., Yamada T. Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems // Rev. Geophys. Space Phys. – 1982. – 20, No 4. – P. 851 – 875.
  12. Rodi W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics // IAHR Monograph Ser. – Balkema, The Netherlands. – 1993. – 116 p.
  13. Wannawong W., Humphries U.W., Wongwises P. et al. Mathematical Modeling of Storm Surge in Three Dimensional Primitive Equations // Int. J. Comp. Math. Sci. – 2011. – No 5. – P. 44 – 53.
  14. Фомин В.В. Численная модель циркуляции вод Азовского моря // Научные труды УкрНИГМИ. – 2002. – Вып. 249. – C. 246 – 255.
  15. Courant R., Friedrichs K.O., Lewy H. On the partial difference equations of mathematical physics // IBM J. – 1967. – March. – P. 215 – 234.
  16. Геоэкология шельфа и морских берегов морей России / Под ред. Н.А. Айбулатова. − М.: Ноосфера, 2001. – 428 c.

Скачать статью в PDF-формате