Identifying the location of a possible source pollution in the waters of the Heraclea Peninsula based on the method of adjoint equations

Authors

  • Dymova O.A. Marine Hydrophysical Institute, Sevastopol, Russian Federation
  • Kochergin V.S. Marine Hydrophysical Institute, Sevastopol, Russian Federation
  • Kochergin S.V. Marine Hydrophysical Institute, Sevastopol, Russian Federation

UDC

51.37

EDN

YABSYP

DOI:

10.31429/vestnik-15-3-72-77

Abstract

Model estimates of the concentration field are obtained on the basis of a model of passive impurity transport in the Black sea with a high degree of discretization. The results of calculations based on the MGI model taking into account the real atmospheric forcing for 2016 according to the SKIRON reanalysis are the input parameters of the passive admixture transfer model. The method of conjugate equations is used to identify the location of the source of pollution. As an example, the transport of suspended matter in the area of Cape Chersonesos is considered. As a result of the integration of the conjugate problem, it is shown that a possible source of pollution was located in the area adjacent to the Blue Bay area, where the initial concentration distribution was set when integrating the basic model of passive impurity transport. As a result of numerical experiments, it is shown that the concentration in the study area to some extent may have other sources of pollution.

Keywords:

source identification, field of concentration, transport model, adjoint task, functions of influence, Black Sea

Funding information

Работа выполнена в рамках государственного задания по теме 0827-2018-0004 "Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей" (шифр "Прибрежные исследования") и частично поддержана грантом РФФИ 18-45-920035 р_а.

Authors info

  • Olga A. Dymova

    старший научный сотрудник отдела теории волн Морского гидрофизического института РАН

  • Vladimir S. Kochergin

    младший научный сотрудник отдела теории волн Морского гидрофизического института РАН

  • Sergey V. Kochergin

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

References

  1. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М. Наука. 1982. 320 с. [Marchuk, G.I. Mathematical modeling in the environmental problem. Moscow, Nauka, 1982.]
  2. Демышев С.Г., Дымова О.А. Численный анализ мезомасштабных особен-ностей циркуляции в прибрежной зоне Черного моря // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2013. Т. 49. № 6. С. 655–663. [Demyshev, S.G., Dymova, O.A. Numerical analysis of the mesoscale features of the circulation in the coastal zone of the Black sea. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 2013, vol. 49, no. 6, pp. 655–663.]
  3. Демышев С.Г., Запевалов А.С., Кубряков А.И., Чудиновских Т.В. Эволюция поля концентрации 137Cs в Черном море после прохождения чернобыльского облака // Метеорология и гидрология. 2001. № 10. С. 49–61. [Demyshev, S.G., Zapevalov, A.S., Kubryakov, A.I., Chudinovskih, T.V. Evolution field the concentrations of 137Cs in the Black sea after the passage of the Chernobyl cloud. Meteorologiya i Gidrologiya, 2001, no. 10, pp. 49–61.]
  4. 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. Севастополь: ЭКОСИ-гидрофизика, 2009. Вып. 18. С. 141–157. [Ryabcev, Yu.N., Shapiro, N.B. Determination of the initial position of the surface lenses of low salinity of the impurity detected in the open part of the sea. In: Environmental safety of coastal and shelf zones and integrated use of shelf resources. Sevastopol', EHKOSI-gidrofizika, 2009, iss. 18, pp. 141–157.]
  5. Кочергин В.С. Построение функций влияния для различных районов Черного моря // В Сб.: "Системы контроля окружающей среды". МГИ НАНУ. Севастополь. 2008. С. 275–277. [Kochergin, V.S. Construction of influence functions for different areas of the Black sea. In: Environmental monitoring systems'. MGI NANU, Sevastopol', 2008, pp. 275–277.]
  6. 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", МГИ НАНУ, Севастополь 2009. Вып. 19. С. 228–233. [Demyshev, S.G., Kochergin, S.V., Kochergin, V.S. Construction of influence functions in the passive impurity transfer model. In: Environmental safety of coastal and shelf zones and integrated use of shelf resources, MGI NANU, Sevastopol' 2009, iss. 19, pp. 228–233.]
  7. 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" МГИ НАНУ, Севастополь 2011., Вып. 25. Том 2. С. 270–376. [Kochergin, V.S. Determination of the passive impurity concentration field from initial data based on the solution of coupled problems. In: Environmental safety of coastal and shelf zones and integrated use of shelf resources, MGI NANU, Sevastopol' 2011, iss. 25, vol. 2, pp. 270–376.]
  8. Кочергин В.С., Кочергин С.В. Анализ функций влияния начального поля концентрации примеси на уровень загрязнения в Таганрогском заливе // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2018, №2. Т. 15. С. 63–69. [Kochergin, V.S., Kochergin, S.V. Analysis of the influence of the initial field of impurity concentration on the level of pollution in the Taganrog Bay. Ecological Bulletin of the scientific centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2018, vol. 15, no. 2, pp. 63–69.]

Downloads

Download data is not yet available.

Issue

Pages

72-77

Section

Physics

Dates

Submitted

August 16, 2018

Accepted

August 22, 2018

Published

September 29, 2018

How to Cite

[1]
Dymova, O.A., Kochergin, V.S., Kochergin, S.V., Identifying the location of a possible source pollution in the waters of the Heraclea Peninsula based on the method of adjoint equations. Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2018, т. 15, № 3, pp. 72–77. DOI: 10.31429/vestnik-15-3-72-77

Similar Articles

1-10 of 569

You may also start an advanced similarity search for this article.

Most read articles by the same author(s)

1 2 3 > >>