Использование геоинформационной системы для отображения результатов моделирования распространения длинных волн типа цунами в прибрежной зоне Черного моря

А.Ю. Базыкина✉, Е.В. Жук, А.Х. Халиулин

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: aleksa.44.33@gmail.com

Аннотация

Исследование распространения волн типа цунами в прибрежной зоне представляет собой важную практическую задачу в области океанологии. Цунами в Черном море – явление редкое, однако уровень сейсмоактивности в регионе не позволяет исключить генерацию сильных цунами при подводных землетрясениях. С помощью вычислительных экспериментов стало возможным анализировать особенности трансформации волн типа цунами и определять изменения уровня моря в прибрежной зоне. Представлено использование геоинформационной системы с целью визуализировать результаты моделирования распространения длинных волн типа цунами в прибрежной зоне Черного моря. В рамках теории нелинейных длинных волн создана программная модель «Распространение поверхностных длинных волн типа цунами в прибрежной зоне Черного моря», которая интегрирована в геоинформационную систему «Черное море». Разработан программный модуль, который обеспечивает обмен данными между геоинформационной системой и моделью, позволяя проанализировать закономерности трансформации волнового поля и дать количественную оценку амплитудных характеристик волн при их распространении в направлении различных участков черноморского побережья. Результаты работы программного модуля представлены на примере Феодосийского залива. Построены мгновенные поля смещений уровня моря в заливе и поля горизонтальных скоростей, рассчитаны значения изменения максимальных повышений и понижений уровня моря в бассейне, а также мареограммы в заданных зонах, позволяющие оценить цунамиопасность побережья Феодосийского залива.

Ключевые слова

геоинформационная система, волны типа цунами, распространение нелинейных длинных волн, волны в бухтах и заливах, цунамиопасность черноморского побережья

Для цитирования

Базыкина А. Ю., Жук Е. В., Халиулин А. Х. Использование геоинформационной системы для отображения результатов моделирования распространения длинных волн типа цунами в прибрежной зоне Черного моря // Морской гидрофизический журнал. 2017. № 3. С. 74-81. EDN XTCYMX. doi:10.22449/0233-7584-2017-3-74-81

Basykina, A.Yu., Zhuk, E.V. and Khaliulin, A.Kh., 2017. The Geo-Information System Application for Display of the Tsunami Type Long Wave Propagation Modeling Results in the Black Sea Coastal Area. Physical Oceanography, (3), pp. 69-76. doi:10.22449/1573-160X-2017-3-69-76

DOI

10.22449/0233-7584-2017-3-74-81

Список литературы

  1. Кононкова Г.Е., Показеев К.В. Динамика морских волн. – М.: Изд-во МГУ, 1985. – 298 с.
  2. Никонов А.А. Цунами на берегах Черного и Азовского морей // Изв. РАН. Физика Земли. – 1997. – 33, № 1. – С. 86 – 96.
  3. Соловьева О.Н., Доценко С.Ф., Кузин И.П., Левин Б.В. Цунами в Черном море: исторические события, сейсмические источники и закономерности распространения // Океанология. – 2004. – 44, № 5. – С. 679 – 685. – URL: http://meteo.geofaq.ru/books/612759_D9E3D_docenko_s_f_ivanov_v_a_prirodnye_katastrofy_azovo_chernomors.pdf (дата обращения: 20.12.2016).
  4. Доценко С.Ф., Иванов В.А. Природные катастрофы Азово-Черноморского региона. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2010. – 174 с.
  5. Доценко С.Ф., Ингеров А.В. Численное моделирование распространения и усиления волн цунами у Крымского полуострова и северо-восточного побережья Черного моря // Морской гидрофизический журнал. – 2010. – № 1. – С. 3 – 15.
  6. Доценко С.Ф., Ингеров А.В. Численный анализ распространения и усиления цунами на северо-западном шельфе Черного моря // Там же. – 2010. – № 5. – С. 11 – 20.
  7. Доценко C.Ф., Ингеров А.В. Характеристика волн цунами сейсмического происхождения в бассейне Черного моря по результатам численного моделирования // Там же. – 2013. – № 3. – С. 25 – 34.
  8. Bazykina A.Yu., Dotsenko S.F. Propagation of tsunami-like surface long waves in the bays of a variable depth // Physical Oceanography – 2016. – No. 4. – С. 3 – 12. – doi:10.22449/1573-160X-2016-4-3-11
  9. Базыкина А.Ю., Доценко С.Ф., Ингеров А.В. Особенности распространения волн типа цунами в прибрежной зоне Черного моря // Тез. докл. науч. конф. «Мировой океан: модели, данные и оперативная океанология». – Севастополь: ФГБУН МГИ, 2016. – С. 47 – 48.
  10. Белокопытов В.Н., Халиулин А.Х., Годин Е.А. и др. Программное обеспечение для морских экологических исследований // Устойчивость и эволюция океанологических характеристик экосистемы черного моря. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2012. – С. 32 – 42.
  11. Wijesundara W.A.A.P. GIS Based Tsunami Risk Assessment in Weligma, Sri Lanka // Universal J. Geosci. – 2014. – 2, No. 8. – P. 242 – 250. – doi:10.13189/ujg.2014.020802
  12. Mathur Dhruvesh. K., Udani Praful.M. Tsunami detection & assessment using remote sensing and gis // Int. J. Eng. Res. Gen. Sci. – 2015. – 3, Issue 6. – P. 810 – 817. – URL: http://oaji.net/articles/2015/786-1451214155.pdf
  13. Жук Е.В., Годин Е.А., Ингеров А.В., Халиулин А.Х. Опыт разработки ГИС Черного моря на основе бесплатного программного обеспечения // Геопрофи. – 2016. – № 2. – С. 36 – 40.
  14. Zhuk E., Khaliulin A., Zodiatis G., Nikolaidis A., Isaeva E. Black Sea GIS developed in MHI // Proc. SPIE 9688. Fourth Intern. Conf. on Remote Sensing and Geoinform. of the Environment (RSCy2016), August 12, 2016. – 2016. – 96881C. – doi:10.1117/12.2241631
  15. URL: http://mapserver.org (дата обращения: 6.01.2017).

Скачать статью в PDF-формате