Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321040055
Мария Владимировна Капустина, Александр Вячеславович Зимин
В работе представлены результаты верификации и применения предложенного автоматического алгоритма определения апвеллинга по данным реанализа CMEMS Baltic Sea Physical Reanalysis product в юго-восточной части Балтийского моря за 2010—2019 гг. Верификация работы алгоритма выполнена по данным многомесячных наблюдений на морской ледостойкой стационарной платформе D6, судовым данным, полученным в 127-м рейсе НИС «Профессор Штокман» в 2014 г., и результатам выделения апвеллинга по температуре поверхности моря по данным спектрорадиометра MODIS Terra/Aqua. Показано, что наименьшая повторяемость апвеллингов наблюдается в августе-сентябре (5-6 дней в год), наибольшая — в мае—июне и октябре (11-15 дней в год). В период 2010—2013 гг. в исследуемом районе наблюдалось в среднем до 10% отрицательных термических аномалий в теплый период года. С 2014 г. (за исключением 2017 г.) отмечено увеличение повторяемости апвеллингов — в среднем, около 20% дней составляли дни с апвеллингом. Показано, что зимние индексы колебания Восточная Атлантика — Западная Россия, восточноатлантического колебания и весенний индекс скандинавского колебания могут быть использованы для оценок характеристик будущего летнего апвеллинга.
{"title":"ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АПВЕЛЛИНГОВ В ЮГО-ВОСТОЧНОЙ БАЛТИКЕ В 2010-2019 ГГ., \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Мария Владимировна Капустина, Александр Вячеславович Зимин","doi":"10.7868/s2073667321040055","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321040055","url":null,"abstract":"В работе представлены результаты верификации и применения предложенного автоматического алгоритма определения апвеллинга по данным реанализа CMEMS Baltic Sea Physical Reanalysis product в юго-восточной части Балтийского моря за 2010—2019 гг. Верификация работы алгоритма выполнена по данным многомесячных наблюдений на морской ледостойкой стационарной платформе D6, судовым данным, полученным в 127-м рейсе НИС «Профессор Штокман» в 2014 г., и результатам выделения апвеллинга по температуре поверхности моря по данным спектрорадиометра MODIS Terra/Aqua. Показано, что наименьшая повторяемость апвеллингов наблюдается в августе-сентябре (5-6 дней в год), наибольшая — в мае—июне и октябре (11-15 дней в год). В период 2010—2013 гг. в исследуемом районе наблюдалось в среднем до 10% отрицательных термических аномалий в теплый период года. С 2014 г. (за исключением 2017 г.) отмечено увеличение повторяемости апвеллингов — в среднем, около 20% дней составляли дни с апвеллингом. Показано, что зимние индексы колебания Восточная Атлантика — Западная Россия, восточноатлантического колебания и весенний индекс скандинавского колебания могут быть использованы для оценок характеристик будущего летнего апвеллинга.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310760","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321030102
Н.А. Липинская, П. А. Салюк
Проводится анализ субмезомасштабных вихрей, обнаруженных в южной части залива Петра Великого в сентябре 2009 г., как процесса, оказывающего влияние на стратификацию оптически активных компонентов в верхнем слое моря, и значения коэффициентов яркости моря. Для анализа перемещения вихрей использовались спутниковые данные 2 уровня среднего пространственного разрешения спектрорадиомтеров MODIS-Terra/Aqua, Merris-ENVISAT-1 (размер пикселя 250—1000 м) в полях температуры поверхности моря, концентрации хлорофилла-а и синтезированные RGB изображения, а также судовые данные, полученные в серии прибрежных экспедиций ТОИ ДВО РАН за сентябрь 2009 г. Дополнительно использовались дистанционные измерения спектров коэффициентов яркости моря c борта судна с помощью ручного гиперспектрального радиометра ASD FieldSpec Hand Held. В результате было определено, что вихри характеризуются пониженной соленостью и повышенным содержанием окрашенного растворенного органического вещества (ОРОВ), что может быть обусловлено влиянием стока р. Туманной. В дистанционных данных наибольший контраст вихря относительно прилегающих вод достигается на длине волны — 412 нм. Также, контраст проявления вихря заметен в дистанционных определениях концентрации хлорофилла-а. Глубина основной части вихря составила 5—7 м и полностью находится в зоне, наблюдаемой со спутника в видимом спектральном диапазоне.
2009年9月，在佩特拉·马格纳湾南部发现的亚中子尺度涡旋被分析为影响上海面光学活性成分分层分层的过程，以及海亮度系数的值。MODIS-Terra/Aqua光谱仪平均空间分辨率2级卫星数据，Merris-ENVISAT-1(海平面温度250 - 1000米)，叶绿素浓度和合成RGB图像以及船舶数据，2009年9月，toi dwo伤口的一系列沿海探险进一步使用了手动超光谱辐射计ASD feldspec Hand Held远程测量海面亮度谱。结果是，涡旋的特征是盐度低，油漆过的溶解有机物质(ors)含量高，这可能是由于雾霾径流的影响。在远距离数据中，相对邻近水域的涡旋反差最大的是波长412纳米。此外，在遥远的叶绿素浓度定义中也可以看到涡旋表现的对比。主涡流深度为5 - 7米，完全位于可见光谱范围内的卫星观测范围内。
{"title":"АНАЛИЗ ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИХ И ГИДРООПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК В СУБМЕЗОМАСШТАБНЫХ ВИХРЯХ В ЗАЛИВЕ ПЕТРА ВЕЛИКОГО С ПОМОЩЬЮ ОДНОВРЕМЕННЫХ IN-SITU И ДИСТАНЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Н.А. Липинская, П. А. Салюк","doi":"10.7868/s2073667321030102","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321030102","url":null,"abstract":"Проводится анализ субмезомасштабных вихрей, обнаруженных в южной части залива Петра Великого в сентябре 2009 г., как процесса, оказывающего влияние на стратификацию оптически активных компонентов в верхнем слое моря, и значения коэффициентов яркости моря. Для анализа перемещения вихрей использовались спутниковые данные 2 уровня среднего пространственного разрешения спектрорадиомтеров MODIS-Terra/Aqua, Merris-ENVISAT-1 (размер пикселя 250—1000 м) в полях температуры поверхности моря, концентрации хлорофилла-а и синтезированные RGB изображения, а также судовые данные, полученные в серии прибрежных экспедиций ТОИ ДВО РАН за сентябрь 2009 г. Дополнительно использовались дистанционные измерения спектров коэффициентов яркости моря c борта судна с помощью ручного гиперспектрального радиометра ASD FieldSpec Hand Held. В результате было определено, что вихри характеризуются пониженной соленостью и повышенным содержанием окрашенного растворенного органического вещества (ОРОВ), что может быть обусловлено влиянием стока р. Туманной. В дистанционных данных наибольший контраст вихря относительно прилегающих вод достигается на длине волны — 412 нм. Также, контраст проявления вихря заметен в дистанционных определениях концентрации хлорофилла-а. Глубина основной части вихря составила 5—7 м и полностью находится в зоне, наблюдаемой со спутника в видимом спектральном диапазоне.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310857","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.46916/16122021-1-978-5-00174-403-0
Елена Владимировна Моцовкина, Юлия Владимировна Варданян, Ольга Валентиновна Фадеева, Наталья Викторовна Власьянова, Алексей Иванович Величко, Каринэ Рафаиловна Саакова, Олег Николаевич Белоусов, Ирина Геннадьевна Мегрикян, Ю. Г. Бич, Татьяна Александровна Самсоненко, Л Г Битарова, А.В. Тонковидова, Алексей Леонидович Соловьев, Марина Александровна Невская, Надежда Владимировна Вебер, Сергей Александрович Никифоров, В. С. Князьков, Нияз Гаджикурбанович Мустафаев, С. Н. Бориско, С. П. Соколов, Ирина Вильевна Салтанова
Ключевые слова: полиизопрен, старение, термоокисление, стабилизация, структура и свойства. Старение как основная причина выхода из строя резиновых изделий находится в сфере постоянного внимания исследователей [8]. Теоретически и практически обоснованы [17] основные принципы и этапы окисления как эластомеров, так и пластиков. Применение термофлуктуационных представлений к обоснованию химических реакций в полимерах позволило несколько расширить описание кинетики и механизма теоретических превращений каучуков и пластиков. Некоторые возвожности применения подобного подхода представлены в предлагаемой работе. Ранее при изучении старения товарных полидиенов при температурах 20 и 100 °С [1] были определены основные тенденции и направления окисления полидиенов в условиях, близких к их переработке и применению. Установлено, что имеющиеся в товарных каучуках противостарители снижают объективность оценки эффектов старения, что связано с их неконтролируемым влиянием на химические реакции стабилизаторов технических каучуков. Это затрудняет получение воспроизводимых и достоверных результатов.
{"title":"ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ И ПРИКЛАДНАЯ НАУКА: СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ","authors":"Елена Владимировна Моцовкина, Юлия Владимировна Варданян, Ольга Валентиновна Фадеева, Наталья Викторовна Власьянова, Алексей Иванович Величко, Каринэ Рафаиловна Саакова, Олег Николаевич Белоусов, Ирина Геннадьевна Мегрикян, Ю. Г. Бич, Татьяна Александровна Самсоненко, Л Г Битарова, А.В. Тонковидова, Алексей Леонидович Соловьев, Марина Александровна Невская, Надежда Владимировна Вебер, Сергей Александрович Никифоров, В. С. Князьков, Нияз Гаджикурбанович Мустафаев, С. Н. Бориско, С. П. Соколов, Ирина Вильевна Салтанова","doi":"10.46916/16122021-1-978-5-00174-403-0","DOIUrl":"https://doi.org/10.46916/16122021-1-978-5-00174-403-0","url":null,"abstract":"Ключевые слова: полиизопрен, старение, термоокисление, стабилизация, структура и свойства. Старение как основная причина выхода из строя резиновых изделий находится в сфере постоянного внимания исследователей [8]. Теоретически и практически обоснованы [17] основные принципы и этапы окисления как эластомеров, так и пластиков. Применение термофлуктуационных представлений к обоснованию химических реакций в полимерах позволило несколько расширить описание кинетики и механизма теоретических превращений каучуков и пластиков. Некоторые возвожности применения подобного подхода представлены в предлагаемой работе. Ранее при изучении старения товарных полидиенов при температурах 20 и 100 °С [1] были определены основные тенденции и направления окисления полидиенов в условиях, близких к их переработке и применению. Установлено, что имеющиеся в товарных каучуках противостарители снижают объективность оценки эффектов старения, что связано с их неконтролируемым влиянием на химические реакции стабилизаторов технических каучуков. Это затрудняет получение воспроизводимых и достоверных результатов.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"8 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75270302","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321030072
Б А Касаткин, С.Б. Касаткин
Приведена классификация известных решений граничной задачи Пекериса, полученных в различных модельных постановках, и дана их сравнительная оценка. Для верификации различных модельных решений выполнено экспериментальное исследование энергетической и пространственной структуры звукового поля в условиях мелкого моря в инфразвуковом диапазоне частот 2—20 Гц, заведомо меньших первой критической частоты модельного волновода Пекериса. Анализируются результаты экспериментальных исследований звуковых полей с использованием комбинированных приёмников, образующих вертикально ориентированную 3-элементную антенну. По результатам анализа вертикальной структуры звукового поля был сделан вывод о том, что звуковое поле на предельно низких частотах инфразвукового диапазона сформировано неоднородными волнами Рэлея—Шолте, регулярной и обобщённой. С увеличением частоты уменьшается глубина проникновения звуковой волны в донное полупространство и возрастает роль неоднородных волн волновода Пекериса, возбуждаемых комплексным угловым спектром источника. Такие волны появляются как гибридные, но только при обобщённом описании звукового поля в несамосопряжённой модельной постановке. Анализируются кинематические характеристики звукового поля при уточнённом определении групповой скорости как скорости переноса энергии. Обсуждаются механизмы существенного замедления скорости переноса энергии в волноводе на низких частотах.
{"title":"СКАЛЯРНО-ВЕКТОРНАЯ СТРУКТУРА И КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКОВОГО ПОЛЯ В ИНФРАЗВУКОВОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Б А Касаткин, С.Б. Касаткин","doi":"10.7868/s2073667321030072","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321030072","url":null,"abstract":"Приведена классификация известных решений граничной задачи Пекериса, полученных в различных модельных постановках, и дана их сравнительная оценка. Для верификации различных модельных решений выполнено экспериментальное исследование энергетической и пространственной структуры звукового поля в условиях мелкого моря в инфразвуковом диапазоне частот 2—20 Гц, заведомо меньших первой критической частоты модельного волновода Пекериса. Анализируются результаты экспериментальных исследований звуковых полей с использованием комбинированных приёмников, образующих вертикально ориентированную 3-элементную антенну. По результатам анализа вертикальной структуры звукового поля был сделан вывод о том, что звуковое поле на предельно низких частотах инфразвукового диапазона сформировано неоднородными волнами Рэлея—Шолте, регулярной и обобщённой. С увеличением частоты уменьшается глубина проникновения звуковой волны в донное полупространство и возрастает роль неоднородных волн волновода Пекериса, возбуждаемых комплексным угловым спектром источника. Такие волны появляются как гибридные, но только при обобщённом описании звукового поля в несамосопряжённой модельной постановке. Анализируются кинематические характеристики звукового поля при уточнённом определении групповой скорости как скорости переноса энергии. Обсуждаются механизмы существенного замедления скорости переноса энергии в волноводе на низких частотах.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310195","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321020052
В. М. Кузькин, Г.А. Ляхов, С. А. Пересёлков, Е. С. Казначеева
Рассмотрены физико-математические принципы формирования голограммы в океанической среде на фоне интенсивных внутренних волн, вызывающих взаимодействие мод. В основе представленного исследования лежит анализ частотно-временной интерференционной картины (интерферограммы), формируемой широкополосным источником звука и ее двумерное фурье-преобразование (голограмма). В работе получена связь структуры интерферограммы и голограммы с характеристиками невозмущенного и рассеянного полей. Спектральная плотность голограммы концентрируется в двух непересекающихся областях, соответствующих рассеянному и невозмущенному полям. Фильтрация этих областей дает возможность передавать неискаженную информацию через неоднородную океаническую среду. Представлены и проанализированы результаты численного моделирования интерферограмм и голограмм в присутствии интенсивных внутренних волн. Оценена относительная ошибка восстановления интерферограммы невозмущенного поля. Предложен подход адаптации полученных результатов к задаче передачи неискаженной информации на фоне океанических неоднородностей.
{"title":"ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ ЧЕРЕЗ СЛУЧАЙНО-НЕОДНОРОДНУЮ ОКЕАНИЧЕСКУЮ СРЕДУ , \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"В. М. Кузькин, Г.А. Ляхов, С. А. Пересёлков, Е. С. Казначеева","doi":"10.7868/s2073667321020052","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321020052","url":null,"abstract":"Рассмотрены физико-математические принципы формирования голограммы в океанической среде на фоне интенсивных внутренних волн, вызывающих взаимодействие мод. В основе представленного исследования лежит анализ частотно-временной интерференционной картины (интерферограммы), формируемой широкополосным источником звука и ее двумерное фурье-преобразование (голограмма). В работе получена связь структуры интерферограммы и голограммы с характеристиками невозмущенного и рассеянного полей. Спектральная плотность голограммы концентрируется в двух непересекающихся областях, соответствующих рассеянному и невозмущенному полям. Фильтрация этих областей дает возможность передавать неискаженную информацию через неоднородную океаническую среду. Представлены и проанализированы результаты численного моделирования интерферограмм и голограмм в присутствии интенсивных внутренних волн. Оценена относительная ошибка восстановления интерферограммы невозмущенного поля. Предложен подход адаптации полученных результатов к задаче передачи неискаженной информации на фоне океанических неоднородностей.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"262 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310287","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s207366732102009x
Б.А. Нерсесов, Н. А. Римский-Корсаков
При проведении подводных хозяйственных работ (геологоразведка, рыболовство, экологический контроль трубопровода «Северный поток») в Балтийском море возникает специфическая проблема, связанная с наличием на дне Борнхольмской котловины массового скопления трофейных химических боеприпасов, затопленных после Второй мировой войны. Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН периодически проводятся экспедиции по обследованию подводных потенциально опасных объектов с использованием судовых геофизических и геохимических средств. В статье проанализированы особенности проведения подводных хозяйственных работ в ряде акваторий Балтийского моря, связанных с наличием затопленных химических боеприпасов. Приведены теоретические аспекты поиска подводных потенциально опасных объектов в мелководных акваториях. В процессе поисковых работ выяснилась возможность классификации подводных потенциально опасных объектов по их магнитограммам. Анализ магнитограмм обнаруженного подводного объекта позволяет классифицировать его как «совокупность химических боеприпасов» или как «затонувшее судно». Разработаны практические рекомендации по комплексному использованию гидроакустических и магнитометрических средств обнаружения химбоеприпасов с учетом специфики рельефа дна и характеристик грунта. Согласно концепции экологического мониторинга, места затопления кораблей и судов, а также захоронения боевых отравляющих веществ — химических боеприпасов, рассматриваются как зоны особо опасных природно-техногенных комплексов на дне Балтийского моря.
{"title":"ПРОБЛЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ ЗАТОПЛЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ БОЕПРИПАСОВ В БАЛТИЙСКОМ МОРЕ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Б.А. Нерсесов, Н. А. Римский-Корсаков","doi":"10.7868/s207366732102009x","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s207366732102009x","url":null,"abstract":"При проведении подводных хозяйственных работ (геологоразведка, рыболовство, экологический контроль трубопровода «Северный поток») в Балтийском море возникает специфическая проблема, связанная с наличием на дне Борнхольмской котловины массового скопления трофейных химических боеприпасов, затопленных после Второй мировой войны. Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН периодически проводятся экспедиции по обследованию подводных потенциально опасных объектов с использованием судовых геофизических и геохимических средств. В статье проанализированы особенности проведения подводных хозяйственных работ в ряде акваторий Балтийского моря, связанных с наличием затопленных химических боеприпасов. Приведены теоретические аспекты поиска подводных потенциально опасных объектов в мелководных акваториях. В процессе поисковых работ выяснилась возможность классификации подводных потенциально опасных объектов по их магнитограммам. Анализ магнитограмм обнаруженного подводного объекта позволяет классифицировать его как «совокупность химических боеприпасов» или как «затонувшее судно». Разработаны практические рекомендации по комплексному использованию гидроакустических и магнитометрических средств обнаружения химбоеприпасов с учетом специфики рельефа дна и характеристик грунта. Согласно концепции экологического мониторинга, места затопления кораблей и судов, а также захоронения боевых отравляющих веществ — химических боеприпасов, рассматриваются как зоны особо опасных природно-техногенных комплексов на дне Балтийского моря.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310409","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321030023
А. А. Родионов, А.А. Андросов, В.В. Фофонова, Иван Сергеевич Кузнецов, Н.Е. Вольцингер
Решается краевая задача для уравнений движения, неразрывности, конституентов плотности и характеристик турбулентности в 3D-области северных Курильских проливов с граничными условиями, определяемыми решением глобальной модели. Краевая задача реализуется методом конечных объемов на неструктурированной сетке в гидростатическом приближении. Детализированное моделирование приливной динамики Четвертого пролива выполняется в негидростатической постановке. Результаты представляют поля скоростей приливной волны М и суммарного прилива восьми гармоник M, S, N, K, K, О, P, Q с синодическим периодом 29.5 суток и остаточную циркуляцию в регионе гряды. Дается сравнение хода вертикальной скорости в приливном цикле волны М для двух подобластей Четвертого пролива при решении краевой задачи в негидростатической постановке и в гидростатическом приближении. Приводится диаграмма Хоффмюллера хода динамических характеристик в синодическом месяце. На примере Четвертого пролива показано, что учет динамической компоненты давления необходим для корректного определения транспорта через Курильские проливы.
{"title":"МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИЛИВНОЙ ДИНАМИКИ СЕВЕРНЫХ ПРОЛИВОВ КУРИЛЬСКОЙ ГРЯДЫ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"А. А. Родионов, А.А. Андросов, В.В. Фофонова, Иван Сергеевич Кузнецов, Н.Е. Вольцингер","doi":"10.7868/s2073667321030023","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321030023","url":null,"abstract":"Решается краевая задача для уравнений движения, неразрывности, конституентов плотности и характеристик турбулентности в 3D-области северных Курильских проливов с граничными условиями, определяемыми решением глобальной модели. Краевая задача реализуется методом конечных объемов на неструктурированной сетке в гидростатическом приближении. Детализированное моделирование приливной динамики Четвертого пролива выполняется в негидростатической постановке. Результаты представляют поля скоростей приливной волны М и суммарного прилива восьми гармоник M, S, N, K, K, О, P, Q с синодическим периодом 29.5 суток и остаточную циркуляцию в регионе гряды. Дается сравнение хода вертикальной скорости в приливном цикле волны М для двух подобластей Четвертого пролива при решении краевой задачи в негидростатической постановке и в гидростатическом приближении. Приводится диаграмма Хоффмюллера хода динамических характеристик в синодическом месяце. На примере Четвертого пролива показано, что учет динамической компоненты давления необходим для корректного определения транспорта через Курильские проливы.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310463","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321020015
К.Ю. Булгаков, К.В. Фокина
Известная и неоднократно упоминаемая в публикациях модель одномерного пограничного слоя атмосферы над волнами была дополнена уравнениями диффузии тепла и влаги, формулами для расчета потока тепла и испарения на границе вязкого подслоя. В модель были введены функции устойчивости для расчета скорости диссипации и коэффициентов турбулентной вязкости и диффузии, а также формулы для расчета волновых потоков тепла и влаги. Описывается численная схема модели, входные параметры, используемый волновой спектр, применяемое вертикальное и спектральное разрешение. Проведена серия экспериментов стратифицированного волнового пограничного слоя, в которых менялись: степень развития волнового поля, метеорологические характеристики (скорость ветра, потенциальная температура, влажность) на верхней границе волнового пограничного слоя. Рассчитанные по полученным результатам коэффициенты сопротивления, тепло- и влагообмена сравниваются с подобными коэффициентами, полученными с использованием широко используемой процедуры расчета турбулентных потоков COARE. Показано, что при небольших и умеренных скоростях ветра существенное влияние на тепло- и влагообмен в волновом пограничном слое оказывает стратификация. Степень развития волнового поля оказывает влияние на обмен импульсом при больших скоростях. Полученные результаты могут быть использованы для построения новых методов расчета потоков на поверхности океана или уточнения уже существующих алгоритмов.
{"title":"МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИВОДНОГО СЛОЯ С ПАРАМЕТРИЗАЦИЕЙ СТРАТИФИКАЦИИ И ЭЛЕМЕНТОВ ВЛИЯНИЯ ВЕТРОВОГО ВОЛНЕНИЯ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"К.Ю. Булгаков, К.В. Фокина","doi":"10.7868/s2073667321020015","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321020015","url":null,"abstract":"Известная и неоднократно упоминаемая в публикациях модель одномерного пограничного слоя атмосферы над волнами была дополнена уравнениями диффузии тепла и влаги, формулами для расчета потока тепла и испарения на границе вязкого подслоя. В модель были введены функции устойчивости для расчета скорости диссипации и коэффициентов турбулентной вязкости и диффузии, а также формулы для расчета волновых потоков тепла и влаги. Описывается численная схема модели, входные параметры, используемый волновой спектр, применяемое вертикальное и спектральное разрешение. Проведена серия экспериментов стратифицированного волнового пограничного слоя, в которых менялись: степень развития волнового поля, метеорологические характеристики (скорость ветра, потенциальная температура, влажность) на верхней границе волнового пограничного слоя. Рассчитанные по полученным результатам коэффициенты сопротивления, тепло- и влагообмена сравниваются с подобными коэффициентами, полученными с использованием широко используемой процедуры расчета турбулентных потоков COARE. Показано, что при небольших и умеренных скоростях ветра существенное влияние на тепло- и влагообмен в волновом пограничном слое оказывает стратификация. Степень развития волнового поля оказывает влияние на обмен импульсом при больших скоростях. Полученные результаты могут быть использованы для построения новых методов расчета потоков на поверхности океана или уточнения уже существующих алгоритмов.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310108","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321030035
Виктор Иванович Ермолаев, А.В. Михальчук
Конкретизируются существующие методические подходы к практическому использованию океанологических данных в интересах организации применения гидроакустических средств при ведении поиска районах, характеризующихся высокой изменчивостью среды. На основе анализа публикаций, посвященных описанию систем оперативной океанологии, сформированы количественные характеристики их выходных параметров, являющихся исходными данными для решения задач оптимизации применения гидроакустических средств. Сформулирована общая постановка задачи оптимального управления гидроакустическими средствами в условиях пространственно-временной изменчивости среды. Приведено решение задачи оптимального управления с использованием метода районирования и математического аппарата теории поиска. Показана роль и место систем гидроакустических расчетов при решении задачи оптимизации. В качестве методического подхода предложено использование объема зон наблюдения как универсального параметра, характеризующего интегральную оценку влияния среды, параметров и режимов работы гидроакустических средств на их возможности. Приведен пример, иллюстрирующий методические подходы к оптимизации применения гидроакустических средств при решении задачи поиска подвижным наблюдателем в океанском районе с высокой пространственно-временной изменчивостью. Сделаны выводы о возможности распространения приведенных в статье методических подходов на решение задачи оптимизации применения гидроакустических средств группы подвижных наблюдателей, а также на решение задачи оптимизации скрытности действий наблюдателя в условиях пространственно-временной изменчивости среды. В заключении приводятся рекомендации по построению программных и программно-аппаратных средств, обеспечивающих решение прикладных задач, использующих данные оперативной океанологии.
{"title":"ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ В УСЛОВИЯХ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ СРЕДЫ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Виктор Иванович Ермолаев, А.В. Михальчук","doi":"10.7868/s2073667321030035","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321030035","url":null,"abstract":"Конкретизируются существующие методические подходы к практическому использованию океанологических данных в интересах организации применения гидроакустических средств при ведении поиска районах, характеризующихся высокой изменчивостью среды. На основе анализа публикаций, посвященных описанию систем оперативной океанологии, сформированы количественные характеристики их выходных параметров, являющихся исходными данными для решения задач оптимизации применения гидроакустических средств. Сформулирована общая постановка задачи оптимального управления гидроакустическими средствами в условиях пространственно-временной изменчивости среды. Приведено решение задачи оптимального управления с использованием метода районирования и математического аппарата теории поиска. Показана роль и место систем гидроакустических расчетов при решении задачи оптимизации. В качестве методического подхода предложено использование объема зон наблюдения как универсального параметра, характеризующего интегральную оценку влияния среды, параметров и режимов работы гидроакустических средств на их возможности. Приведен пример, иллюстрирующий методические подходы к оптимизации применения гидроакустических средств при решении задачи поиска подвижным наблюдателем в океанском районе с высокой пространственно-временной изменчивостью. Сделаны выводы о возможности распространения приведенных в статье методических подходов на решение задачи оптимизации применения гидроакустических средств группы подвижных наблюдателей, а также на решение задачи оптимизации скрытности действий наблюдателя в условиях пространственно-временной изменчивости среды. В заключении приводятся рекомендации по построению программных и программно-аппаратных средств, обеспечивающих решение прикладных задач, использующих данные оперативной океанологии.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71310072","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-01-01DOI: 10.7868/s2073667321040092
Д. Д. Разумов, М. Б. Салин
Статья посвящена исследованиям рассеяния звука на взволнованной водной поверхности в среднем диапазоне частот от 1 до 5 кГц. Выбранный диапазон частот представляет интерес в связи с существенной зависимостью возникающих при рассеянии звуковых волн эффектов от состояния волнения. Целью исследования является воспроизведение ряда особенностей, наблюдавшихся в экспериментах, например, размытие Брэгговского пика в случае развитых волн. Для получения реалистичной формы поверхности воды используется метод прямого численного моделирования двумерного потенциального течения со свободной поверхностью, известный как метод Захарова и Дьяченко. Проводится численное интегрирование преобразованного уравнения Эйлера, которое позволяет определить, как взволнованная поверхность воды будет эволюционировать, учитывая нелинейные эффекты. В работе используется оригинальная модификация метода граничных элементов (в 2D постановке), которая позволяет моделировать рассеяние звука на поверхности воды без наложения явных ограничений на форму поверхности (в приближении отсутствия дна). Проводятся расчеты поля давления рассеянной звуковой волны, вычисляется сила обратного рассеяния и доплеровский спектр сигнала в зависимости от углов падения и рассеяния при разных скоростях ветра. Результаты расчета сравниваются с предсказаниями классических моделей.
{"title":"ОСОБЕННОСТИ ДИФРАКЦИИ ЗВУКА НА ВЗВОЛНОВАННОЙ ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ В СРЕДНЕМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ, \"Фундаментальная и прикладная гидрофизика\"","authors":"Д. Д. Разумов, М. Б. Салин","doi":"10.7868/s2073667321040092","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/s2073667321040092","url":null,"abstract":"Статья посвящена исследованиям рассеяния звука на взволнованной водной поверхности в среднем диапазоне частот от 1 до 5 кГц. Выбранный диапазон частот представляет интерес в связи с существенной зависимостью возникающих при рассеянии звуковых волн эффектов от состояния волнения. Целью исследования является воспроизведение ряда особенностей, наблюдавшихся в экспериментах, например, размытие Брэгговского пика в случае развитых волн. Для получения реалистичной формы поверхности воды используется метод прямого численного моделирования двумерного потенциального течения со свободной поверхностью, известный как метод Захарова и Дьяченко. Проводится численное интегрирование преобразованного уравнения Эйлера, которое позволяет определить, как взволнованная поверхность воды будет эволюционировать, учитывая нелинейные эффекты. В работе используется оригинальная модификация метода граничных элементов (в 2D постановке), которая позволяет моделировать рассеяние звука на поверхности воды без наложения явных ограничений на форму поверхности (в приближении отсутствия дна). Проводятся расчеты поля давления рассеянной звуковой волны, вычисляется сила обратного рассеяния и доплеровский спектр сигнала в зависимости от углов падения и рассеяния при разных скоростях ветра. Результаты расчета сравниваются с предсказаниями классических моделей.","PeriodicalId":37647,"journal":{"name":"Fundamentalnaya i Prikladnaya Gidrofizika","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"71311450","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：