Морской гидрофизический журнал, 2009
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/5432
2024-03-28T20:02:40ZМоделирование декадной изменчивости экосистемы Черного моря
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/105092
Моделирование декадной изменчивости экосистемы Черного моря
Дорофеев, В.Л.
В работе рассматривается десятилетняя эволюция экосистемы Черного моря. Для этого используется трехмерная междисциплинарная модель экосистемы, которая состоит из модели циркуляции Черного моря и биогеохимического блока. Модель циркуляции основана на широко применяемой модели РОМ (Princeton Ocean Model). Рассчитанные гидрофизические поля интерполируются затем на уровни биогеохимической модели, которая охватывает верхний 150-метровый слой. В работе показана тесная связь межгодовой изменчивости гидрофизических полей с эволюцией основных элементов экосистемы. Рассматриваемый период (1992 – 2001 гг.) характеризуется нагреванием верхнего слоя Черного моря, что можно проследить по тренду роста поверхностной температуры. На основе результатов моделирования получено, что процесс потепления проявляется также в подповерхностных гидрофизических характеристиках и динамике основных элементов экосистемы Черного моря.; Decadal evolution of the Black Sea ecosystem is analyzed using a three-dimensional coupled model which consists of the Black Sea circulation model and the biogeochemical block. The circulation model is based on the widely used model POM (Princeton Ocean Model). Hydrophysical fields calculated due to the circulation model are interpolated onto the levels of the biogeochemical model which covers the upper 150-m layer. The performed analysis shows close relation between interannual variability of hydrophysical fields and evolution of the ecosystem basic parameters. The considered period (1992 – 2001) is characterized by heating of the Black Sea upper layer that is evident from the surface temperature trend. The obtained results make it clear that the warming process is manifested both in subsurface hydrophysical characteristics and in dynamics of the basic parameters of the Black Sea ecosystem.
2009-01-01T00:00:00ZАссимиляция данных наблюдений и адаптивный прогноз природных процессов
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/105091
Ассимиляция данных наблюдений и адаптивный прогноз природных процессов
Тимченко, И.Е.; Игумнова, Е.М.
Предложена динамическая модель для прогнозирования случайных составляющих природных процессов, основанная на системной концепции адаптивного баланса влияний – Adaptive Balance of Causes (АВС-модель). Модель содержит динамические уравнения для коэффициентов влияний, которые адаптируются к корреляционным связям прогнозируемого процесса. С целью уточнения прогнозов рассмотрены две возможные схемы ассимиляции данных наблюдений в уравнениях АВС-модели: Колмогорова и Калмана. Обе схемы ориентированы на использование выборочных коэффициентов корреляции при прогнозировании временных рядов наблюдений и, следовательно, учитывают нестационарность реальных природных процессов. Приводятся примеры прогнозирования имитированных временных рядов, поясняющие алгоритмы ассимиляции данных наблюдений. Делается вывод о перспективности системного моделирования и адаптивного прогноза случайных процессов АВС-методом.; Dynamic model for predicting random components of natural processes based on the systems conception of Adaptive Balance of Causes (ABC-model) is proposed. The model contains dynamic equations for cause coefficients which adapt themselves to correlation dependences of the forecasted process. To improve prediction accuracy, two possible schemes of data assimilation in the ABC-model equations, namely Kolmogorov and Kalman ones, are considered. Both of them are supposed to use sample correlation coefficients in prediction of measurement time series and, consequently, take into account nonstationarity of real natural processes. Examples of prediction of the simulated time series are presented to clarify the algorithms of data assimilation. The conclusion is drawn that systems modeling and adaptive prediction of random processes by the ABC-method show considerable promise.
2009-01-01T00:00:00ZСпектральная модель подводной облученности в Черном море
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/105090
Спектральная модель подводной облученности в Черном море
Чурилова, Т.Я.; Суслин, В.В.; Сосик, Х.М.
Создана полуэмпирическая спектральная модель проникающей облученности, учитывающая биооптические характеристики Черного моря. Оценка вклада основных оптически активных компонентов в общее поглощение света в море показала, что в коротковолновой части (400 – 500 нм) свет в основном поглощается растворенным органическим веществом (41 – 77 %). Вклад фитопланктона в общее поглощение достигает максимальных величин (26 – 37 %) в глубоководной части моря во время весеннего цветения диатомовых водорослей. В прибрежных водах летом неживая взвесь поглощает примерно в два раза больше света (20 – 30 %), чем в открытых водах (8 – 13 %). Анализ чувствительности модели показал, что поглощение света растворенным органическим веществом является более значимым при оценке фотосинтетически активной радиации в Черном море, чем концентрация пигментов и обратное рассеяние света частицами взвеси. Сопоставление модельных расчетов с результатами измерения подводной облученности показало высокую точность модели.; Semi-empirical spectral model of underwater irradiance in the Black Sea is developed. The model takes into account bio-optical characteristics of the Black Sea. Estimation of contribution of all optically active components to total light absorption in the sea shows that the irradiance in a short-wave domain 400 – 500 nm is absorbed mainly by colored dissolved organic matter (41 – 77 %). The contribution of phytoplankton to total light absorption achieves its maximum (26 – 37 %) in the deep-water regions during spring bloom of large diatoms. In the coastal waters in summer non-algae particles light absorption is about twice higher (20 – 30 %) than in the deep-water regions (8 – 13 %). Analysis of the model sensitivity shows that light absorption by colored dissolved organic matter is more important in estimating photosynthetic available irradiance (PAR) in the Black Sea than pigment concentration and particles light backscattering. Comparison of the modeled PAR results with the measured values of underwater irradiance shows high accuracy of the model.
2009-01-01T00:00:00ZМетод оценивания результатов восстановления траекторий автономных дрейфующих буев
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/105089
Метод оценивания результатов восстановления траекторий автономных дрейфующих буев
Толстошеев, А.П.
Предложен метод оценивания результатов восстановления траекторий автономных дрейфующих буев. Метод основан на сопоставлении оценок спектральных плотностей мощности компонент скорости течения, рассчитанных по трем временным рядам данных: ряду координат дрейфующего буя со встроенным приемником системы глобального позиционирования; ряду координат, сформированному на основе первого, с пропусками данных и погрешностями обсерваций, соответствующими реальным траекторным измерениям спутниковой системой определения координат платформ и сбора данных Argos с использованием доплеровского метода; ряду координат, полученному путем интерполяции данных второго ряда. В качестве примера рассмотрена процедура реализации метода и показана эффективность его применения для повышения достоверности результатов восстановления траекторий дрейфующих буев.; Method of estimating the results of reconstruction of drifting buoys trajectories is presented. It is based on comparison of the estimates of power spectral densities of current velocity components. The estimates are calculated using three time datasets: dataset of coordinates of a drifting buoy with a builtin GPS receiver; dataset of coordinates formed on the basis of the first one including missing data and observational errors corresponding to the actual trajectory measurements of the Argos satellite location and data collection system by the Doppler method; dataset of coordinates resulted from interpolation of the second one. The procedure of the method implementation is considered as an example, and efficiency of its use for increasing reliability of reconstruction of drifting buoys trajectories is shown.
2009-01-01T00:00:00Z