Алгоритм идентификации параметров мгновенного точечного источника загрязнения в Азовском море на основе метода сопряженных уравнений
УДК
51.37Аннотация
В работе для идентификации параметров источника загрязнения применен метод сопряженных уравнений. Численные эксперименты проводились с использованием гидродинамической модели Азовского моря и модели переноса пассивной примеси. Полученные поля течений использовались при моделировании переноса пассивной примеси. Численные эксперименты показали, что наиболее точное воспроизведение истинного значения мощности источника загрязнения получается в случае, когда измерения производятся в области максимальных значений поля концентрации, что приводит к лучшей обусловленности решаемой задачи. В целом проведенные численные эксперименты показали надежную работу алгоритма идентификации мощности источника загрязнения, применительно к модели переноса пассивной примеси в Азовском море.
Ключевые слова:
метод сопряженных уравнений, идентификация входных параметров, модель переноса, пассивная примесь, Азовское море, распространение загрязнений, ассимиляция данных измеренийИнформация о финансировании
Работа выполнена в рамках Государственного задания (0827-2014-0010) "Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов определяющих функционирование и эволюцию экосистем Черного и Азовского морей на основе современных методов контроля состояния морской среды и гидротехнологий".
Библиографические ссылки
- Иванов В.А., Фомин В.В. Математическое моделирование динамических процессов в зоне море - суша. Севастополь: ЭКОСИ-гидрофизика, 2008. 363 с. [Ivanov V.A.. Fomin V.V. Matematicheskoye modelirovaniye dinamiche-skikh protsessov v zone more - susha [Mathematical modeling of dynamic processes in the sea-land]. Sevastopol, EKOSI-gidrofizika Pub., 2008, 363 p. (In Russian)]
- Marchuk G.I., Penenko V.V. Application of optimization methods to the problem of mathematical simulation of atmospheric processes and environment // Modelling and Optimization of Complex Systems / Ed. G.I. Marchuk. Proc. оf the IFIP-TC7 Working conf. New York: Springer, 1978. P. 240-252.
- Кочергин В.С., Кочергин С.В. Использование вариационных принципов и решения сопряженной задачи при идентификации входных параметров модели переноса пассивной примеси // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь: ЭКОСИ-гидрофизика, 2010. Вып. 22. С. 240-244. [Kochergin V.S., Kochergin S.V. Ispol'zovanie variacionnyh princi-pov i resheniya sopryazhennoj zadachi pri identifikacii vhodnyh parametrov modeli perenosa passivnoj primesi [The use of variational principles and the solution of the adjoint problem, identification of input parameters for models of transport of passive tracer]. Ekologicheskaya bezopasnost' pribrezhnoj i shel'fovoj zon i kompleksnoe ispol'zovanie resursov shel'fa [Ecological safety of coastal and shelf zones and complex use of shelf resources]. Sevastopol', EKOSI-gidrofizika Pub., 2010, no. 22, pp. 240-244. (In Russian)]
- Пененко В.В. Методы численного моделирования атмосферных процессов. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 350 с. [Penenko V.V. Metody chislennogo modelirovaniya atmosfernykh protsessov [Methods for numerical modeling of atmospheric processes]. Leningrad, Gidrometeoizdat, 1981, 350 p. (In Russian)]
- Агошков В.И., Пармузин Е.И., Шутяев В.П. Ассимиляция данных наблюдений в задаче циркуляции Черного моря и анализ чувствительности её решения // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2013. Т. 49. № 6. С. 643-654. [Agoshkov V.I., Parmuzin E.I., SHutyaev V.P. Assimilyaciya dannyh nablyudenij v zadache cirkulyacii Chernogo morya i analiz chuvstvitel'nosti eyo resheniya [Data assimilation of observations in the problem of Black sea circulation and sensitivity analysis of its solution]. Izv. RAN, Fizika atmosfery i okeana [Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics of atmosphere and ocean], 2013, vol. 49, no. 6, pp. 643-654. (In Russian)]
- Шутяев В.П., Ле Диме Ф., Агошков В.И.,Пармузин Е.И. Чувствительность функционалов задач вариационного усвоения данных наблюдений // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2015. Т. 51. № 3. С. 392-400. [Shutyaev V.P., Le Dime F., Agoshkov V.I., Parmuzin E.I. Chuvstvitel'nost' funkcionalov zadach' variacionnogo usvoeniya dannyh nablyu-deni [The sensitivity of functionals of the challenges of variational data assimilation]. Izv. RAN, Fizika atmosfery i okeana [Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics of atmosphere and ocean], 2015, vol. 51, no. 3, pp. 392-400. (In Russian)]
- Рябцев Ю.Н., Шапиро Н.Б. Определение начального положения обнаруженных в открытой части моря поверхностных линз пониженной солености примеси // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2009. Вып. 18. С. 141-157. [Ryabcev Yu. N., Shapiro N.B. Opredelenie nachal'nogo polozheniya obnaruzhennyh v otkrytoj chasti morya poverhnostnyh linz ponizhennoj solenosti primesi [Specify a start position detected in the open part of the sea surface lens of low salinity impurities]. In Ekologicheskaya bezopasnost' pribrezhnoj i shel'fovoj zon i kompleksnoe ispol'zovanie resursov shel'fa [Ecological safety of coastal and shelf zones and complex use of shelf resources]. Sevastopol', EKOSI-gidrofizika Pub., 2009, no. 18, pp. 141-157. (In Russian)]
- Кочергин В.С., Кочергин С.В. Идентификация мощности источника загрязнения в Казантипском заливе на основе применения вариационного алгоритма // Морской гидрофизический журнал. 2015. № 2. С. 79-88. [Kochergin V.S., Kochergin S.V., Identifikaciya moshchnosti istochnika zagryazneniya v Kazantipskom zalive na osnove primeneniya variacionnogo algoritma [Identification of power source of pollution in the Kazantipsky Gulf through the application of a variational algorithm]. Morskoj gidrofizicheskij zhurnal [Marine hydrophysical journal], 2015, no. 2, pp. 79-88. (In Russian)]
- Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М. Наука, 1982. 320 с. [Marchuk G.I. Matematicheskoye modelirovaniye v probleme okruzhayushchey sredy [Mathematical modeling in the environmental problem]. Moscow, Nauka Pub., 1982, 320 p. (In Russian)]
- Кочергин В.С. Определение поля концентрации пассивной примеси по начальным данным на основе решения сопряженных задач // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2011. Вып. 25, Том. 2. С. 270-376. [Kochergin V.S. Opredelenie polya koncentracii passivnoj primesi po nachal'nym dannym na osnove resheniya sopryazhennyh zadach [Determination of the concentration field of a passive impurity in the initial data based on the solution of conjugate objectives]. In Ekologicheskaya bezopasnost' pribrezhnoj i shel'fovoj zon i kompleksnoe ispol'zovanie resursov shel'fa [Ecological safety of coastal and shelf zones and complex use of shelf resources], MGI NANU, Sevastopol' 2011, no. 25, vol. 2, pp. 270-376. (In Russian)]
- Страхов В.Н. Метод фильтрации систем линейных алгебраических уравнений — основа для решения линейных задач гравиметрии и магнитометрии // ДАН СССР. 1991. Т. 320. № 3. С. 595-599. [Strahov V.N. Metod fil'tracii sistem linejnyh algebraicheskih uravnenij - osnova dlya resheniya linejnyh zadach gravimetrii i magnitometrii [Filtering method systems of linear algebraic equations - the basis for solving linear problems of gravimetry and magnetometry]. Dokl. AN SSSR [Rep. of the Academy of Sciences of the USSR], 1991, vol. 320, no. 3, pp. 595-599. (In Russian)]
- Еремеев В.Н., Кочергин В.П., Кочергин С.В.,Скляр С.Н. Математическое моделирование гидродинамики глубоководных бассейнов. Севастополь: НПЦ "ЭКОСИ-Гидрофизика", 2002. 238 с. [Eremeyev V.N., Kochergin V.P., Kochergin S.V., Sklyar S.N. Matematicheskoye modelirovaniye gidrodinamiki glubokovdnykh basseynov [Mathematical modeling of hydrodynamics of deep-water basins]. Sevastopol, EKOSI-Gidrofizika Pub., 2002, 238 p. (In Russian)]
Скачивания
Данные по скачиваниям пока не доступны.
Загрузки
Даты
Поступление
12 декабря 2016
После доработки
15 декабря 2016
Публикация
22 декабря 2016
Как цитировать
[1]
Кочергин, В.С., Кочергин, С.В., Алгоритм идентификации параметров мгновенного точечного источника загрязнения в Азовском море на основе метода сопряженных уравнений. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2016, № 4, pp. 69–74.
Лицензия
Copyright (c) 2016 Кочергин В.С., Кочергин С.В.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
