|
Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 2018, том 58, номер 8, страницы 120–137
(Mi zvmmf10768)
|
|
|
|
Эта публикация цитируется в 2 научных статьях (всего в 3 статьях)
Модель транспорта и трансформации биогенных элементов в прибрежной системе и ее численная реализация
В. А. Гущинa, А. В. Никитинаb, А. А. Семенякинаc, А. И. Сухиновd, А. Е. Чистяковd a 123056 Москва, ул. 2-я Брестская, 19/18, Институт автоматизации проектирования РАН
b 347900 Таганрог, пер. Итальянский, 106, Научно-исследовательский центр супер-ЭВМ и нейрокомпьютеров
c 344000 Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, Донской государственный технический университет
d 344006 г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105/42, Южный федеральный университет
Аннотация:
Работа посвящена построению и исследованию дискретной математической модели гидробиологии
прибрежной системы с учетом процессов транспорта и трансформации загрязняющих биогенных
элементов в водоеме. На распространение и трансформацию биогенов влияют такие физические
факторы, как пространственно-трехмерное движение водной среды с учетом адвективного переноса
и микротурбулентной диффузии, пространственно-неоднородное распределение температуры,
солености и кислорода. Биогенные загрязняющие вещества, как правило, поступают в водоем со
стоком рек и связаны с погодно-климатическими особенностями географического региона, а также
являются результатом выпусков недостаточно очищенных бытовых и промышленных стоков и других
видов антропогенного воздействия. Источниками биогенных загрязняющих веществ могут являться
процессы вторичного загрязнения — взмучивания и переноса донных отложений, абразии берегов и
др. В работе приведены стехиометрические соотношения питательных биогенных веществ для
фитопланктонных водорослей, на основании которых можно определить лимитирующее вещество
для каждого вида. Рассмотрены модели наблюдений, описывающие потребление, накопление
фитопланктоном питательных веществ и рост фитопланктона. Построена и исследована трехмерная
математическая модель трансформации форм фосфора, азота и кремния в задаче динамики
планктона для прибрежных систем, учитывающая конвективный и диффузионный переносы,
поглощение и выделение питательных веществ фитопланктоном, циклы превращений форм
фосфора, азота и кремния. Разработаны численные методы решения поставленной задачи,
использующие конечно-разностные схемы с весами повышенного порядка точности, учитывающие
степень заполненности контрольных ячеек расчетной области, реализованные на многопроцессорной
вычислительной системе, позволяющие уменьшить погрешность численного решения задачи и
сократить время расчетов в несколько раз. На основе численной реализации разработанных моделей
проведена реконструкция опасных явлений прибрежной системы, связанных с распространением
вредных загрязняющих веществ, включая разлив нефти, эвтрофикацию, «цветение водорослей»,
вызывающее заморные явления в водоеме. Библ. 40. Фиг. 15. Табл. 1.
Ключевые слова:
математическая модель, трансформация, биогенные вещества, фитопланктон, стехиометрические соотношения, биогеохимический цикл, прибрежная система.
Финансовая поддержка |
Номер гранта |
Российский научный фонд  |
17-11-01286 |
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (код проекта 17-11-01286). |
DOI:
https://doi.org/10.31857/S004446690002007-8
Список литературы:
PDF файл
HTML файл
Англоязычная версия:
Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2018, 58:8, 1316–1333
Реферативные базы данных:
Тип публикации:
Статья
УДК:
519.635 Поступила в редакцию: 05.03.2018
Образец цитирования:
В. А. Гущин, А. В. Никитина, А. А. Семенякина, А. И. Сухинов, А. Е. Чистяков, “Модель транспорта и трансформации биогенных элементов в прибрежной системе и ее численная реализация”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 58:8 (2018), 120–137; Comput. Math. Math. Phys., 58:8 (2018), 1316–1333
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{GusNikSem18}
\by В.~А.~Гущин, А.~В.~Никитина, А.~А.~Семенякина, А.~И.~Сухинов, А.~Е.~Чистяков
\paper Модель транспорта и трансформации биогенных элементов в прибрежной системе и ее численная реализация
\jour Ж. вычисл. матем. и матем. физ.
\yr 2018
\vol 58
\issue 8
\pages 120--137
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/zvmmf10768}
\crossref{https://doi.org/10.31857/S004446690002007-8}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=36283434}
\transl
\jour Comput. Math. Math. Phys.
\yr 2018
\vol 58
\issue 8
\pages 1316--1333
\crossref{https://doi.org/10.1134/S0965542518080092}
\isi{http://gateway.isiknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcApp=PARTNER_APP&SrcAuth=LinksAMR&DestLinkType=FullRecord&DestApp=ALL_WOS&KeyUT=000447951800012}
\scopus{https://www.scopus.com/record/display.url?origin=inward&eid=2-s2.0-85053896716}
Образцы ссылок на эту страницу:
http://mi.mathnet.ru/zvmmf10768 http://mi.mathnet.ru/rus/zvmmf/v58/i8/p120
Citing articles on Google Scholar:
Russian citations,
English citations
Related articles on Google Scholar:
Russian articles,
English articles
Эта публикация цитируется в следующих статьяx:
-
A. I. Sukhinov, A. E. Chistyakov, A. A. Filina, A. V. Nikitina, V. N. Litvinov, “Supercomputer simulation of oil spills in the Azov Sea”, Вестн. ЮУрГУ. Сер. Матем. моделирование и программирование, 12:3 (2019), 115–129
-
С. В. Проценко, А. М. Атаян, А. Е. Чистяков, А. В. Никитина, В. Н. Литвинов, А. А. Филина, “Экспериментальное исследование силовых нагрузок на опоры надводной конструкции на основе математической модели волновых процессов”, Вестн. ЮУрГУ. Сер. Выч. матем. информ., 8:3 (2019), 27–42
-
“Тезисы докладов, представленных на Четвертой международной конференции по стохастическим методам”, Теория вероятн. и ее примен., 65:1 (2020), 151–210
; “Abstracts of Talks Given at the 4th International Conference on Stochastic Methods”, Theory Probab. Appl., 65:1 (2020), 121–172
|
Просмотров: |
Эта страница: | 229 | Литература: | 13 |
|