vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 823 10.31429/vestnik-15-2-63-69 Научная статья Original article Физика Physics Анализ функций влияния начального поля концентрации примеси на уровень загрязнения в Таганрогском заливе Analysis of the influence functions of the initial concentration field impurities at the level of pollution in the Taganrog Bay Кочергин В.С. Кочергин Владимир Сергеевич Kochergin Vladimir S. vskocher@gmail.com

младший научный сотрудник отдела теории волн Морского гидрофизического института РАН

 Кочергин С.В. Кочергин Сергей Владимирович Kochergin Sergei V. vskocher@gmail.com

старший научный сотрудник отдела морских информационных систем и технологий Морского гидрофизического института РАН

 Морской гидрофизический институт РАН, СевастопольMarine Hydrophysical Institute, Sevastopol 27 06 2018 15 2 63 69 15 05 2018 31 05 2018 27 06 2018 Copyright (c) 2018 Кочергин В.С., Кочергин С.В. 2018 Кочергин В.С., Кочергин С.В. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

A numerical model of passive admixture transport in the Azov Sea is considered. The main task is to match the adjoint problem. Based on the method of adjoint equations, the functions of the initial data influence on the average admixture concentration in the Taganrog Bay are constructed. Calculations were made for three areas of intensive navigation in the Taganrog Bay. In the numerical construction of the influence function, velocity fields obtained from the hydrothermodynamic model with different wind stress were used. Flow fields and calculated coefficients of the model were input parameters for the adjoint problem. The spatial structure of solutions of adjoint equations under different wind effects is investigated. The adjoint equation was integrated for a period of 5 days. The corresponding functions of the initial data influence on the average concentration in the studied areas of the Taganrog Bay are constructed for this period of time. The influence of areas adjacent to the main ports and zones of intensive navigation on the formation of pollutant concentration fields in the considered areas of the Taganrog Bay is investigated.

Рассматривается численная модель переноса пассивной примеси в Азовском море. Основной задаче поставлена в соответствие сопряженная задача. На основе метода сопряженных уравнений построены функции влияния начальных данных на среднюю концентрацию примеси в Таганрогском заливе. Расчеты проведены для трех районов интенсивного судоходства в Таганрогском заливе. При численном построении функции влияния использовались поля течений, полученные по гидротермодинамической модели при различном ветровом воздействии. Поля течений и рассчитанные коэффициенты модели являлись входными параметрами для сопряженной задачи.  Исследована пространственная структура решений сопряженных уравнений при различном ветровом воздействии. Сопряженное уравнение интегрировалось на срок 5 суток. Для данного промежутка времени построены соответствующие функции влияния начальных данных на среднюю концентрацию в исследуемых районах Таганрогского залива. Исследовано влияние областей, примыкающих к основным портам и зонам интенсивного судоходства, на формирование полей концентрации загрязняющих веществ в рассматриваемых районах Таганрогского залива.

 сопряженные уравнения модель переноса примесь функции влияния источники загрязнения Азовское море Таганрогский залив adjoint equations transport model admixture influence functions source of pollution Azov Sea Taganrog Bay Работа выполнена в рамках государственного задания по теме 0827-2018-0004 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологи-ческих процессов, определяющих функционирование и эволюцию экоси-стем прибрежных зон Черного и Азовского морей» (шифр «Прибрежные исследования»). Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М. Наука, 1982. 320 с. Кочергин В.С. Построение функций влияния для различных районов Черного моря. В сб.: Системы контроля окружающей среды. МГИ НАНУ. Севастополь. 2008. С. 275-277. Кочергин В.С. Использование функций влияния при решении экологических задач. В сб.: Системы контроля окружающей среды. МГИ НАНУ. Севастополь. 2009. С. 205-208. Демышев С.Г., Кочергин С.В., Кочергин В.С. Построение функций влияния в модели переноса пассивной примеси // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2009, Вып. 19. С. 228-233. 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. Т. 2. C. 270-376. Кочергин С.В., Кочергин В.С., Фомин В.В. Определение концентрации пассивной примеси в Азовском море на основе решения серии сопряженных задач // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2012. Вып. 26. Т. 2. C. 112-118. Blumberg A.F., Mellor G.L. A description of the three-dimensional coastal ocean circulation model. In: Three-dimensional coastal ocean models. Heaps N. (ed.). Am. Geoph. Union, 1987. Vol. 4. P. 1-16. Фомин В.В. Численная модель циркуляции вод Азоского моря // Научные труды УкрНИГМИ. 2002. Вып. 249. С. 246-255. , 2002, vol. 249, pp. 246-255. (In Russian)] Иванов В.А., Фомин В.В. Математическое моделирование динамических процессов в зоне моря-суша. Севастополь: ЭКОСИ-гидрофизика, 2008. 363 с.