CC BY
786 Математические модели физики атмосферы, океана и окружающей среды
спутниковых наблюдений AIRS. В численных экспериментах был использован вариант локального ансамблевого фильтра Калмана (LETKF), который обладает свойствами, позволяющими применять его локально, т. е. проводить усвоение данных по подобластям. В докладе представлена реализация алгоритма для модельных и реальных данных. Приводятся результаты численных экспериментов по оценке средних потоков метана в подобластях на заданных временных интервалах.
Список литературы
1. Feng L., Palmer P. I., Bosch H. and Dance S. Estimating surface CO2 fluxes from space- borne CO2 dry air mole fraction observations using an ensemble Kalman filter // Atmospheric chemistry and physics 2009. V. 9 P. 2619-2633.
2. Feng L. et al. Consistent regional fluxes of CH4 and CO2 inferred from GOSAT proxy XCH4: XCO2 retrievals 20102014 // Atmospheric chemistry and physics 2017. V. 17. P. 4781-4797.
Сценарное моделирование загрязнения атмосферы Байкальского региона во время летних лесных пожаров
Э. А. Пьянова1, А. В. Гочаков2
1Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН 2Сибирский региональный научно-исследовательский гидрометеорологический институт Email: pyanova@ommgp.sscc.ru DOI: 10.24412/cl-35065-2022-1-01-16
Представлены сценарии моделирования распространения пассивных примесей в Байкальском регионе в июле - августе 2019 г. Имитировался перенос дымовых шлейфов от лесных пожаров, получены сценарные оценки распределения загрязняющих веществ от выбросов котельных и тепловых электростанций в регионе. Расчеты проводились с помощью мезомасштабной модели динамики атмосферы и переноса примесей, которая разрабатывается в ИВМиМГ СО РАН. Подготовка начальных полей метеорологических элементов, а также данных о фоновых крупномасштабных составляющих метеополей выполнена с помощью прогнозной модели COSMO-RuSib.
Результаты сценарного моделирования показывают, что смог от лесных пожаров и промышленных источников оказывает значительную нагрузку на атмосферу региона.
Работа в части развития базовых математических моделей выполняется в рамках темы государственного задания ИВМиМГ СО РАН № 0251-2021-0003. Подготовка метеорологических полей COSMO для численных экспериментов проводилась в рамках НИР 1.1.3 Плана НИР Росгидромета на 2020-2024 гг., № АААА-А20-120020590012-2.
Оценка атмосферных выносов тяжелых металлов на оз. Байкал в зимний период времени
В. Ф. Рапута1, В. И. Гребенщикова2
1Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН
2Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН
Email: raputa@sscc.ru
DOI: 10.24412/cl-35065-2022-1-01-17
Обсуждаются результаты экспериментальных и численных исследований данных многолетнего мониторинга загрязнения снежного покрова тяжелыми металлами в районе озера Байкал. В качестве базовых соотношений для проведения численного анализа полей аэрозольных выпадений примесей регионального масштаба используются соответствующие асимптотики решений полуэмпирического уравнения турбулентной диффузии от точечных и площадных источников [1-3]. Проведена реконструкция полей
Секция 4
87
концентраций бериллия, свинца, меди в направлениях Иркутск - Баяндай, Иркутск - Листвянка. Выполнены оценки выносов тяжелых металлов от городов Иркутск, Шелехов в район п. Листвянка.
Работа выполнена в рамках гранта № 075-15-2020-787 Министерства науки и высшего образования РФ, и при финансовой поддержке Российского фонда фундментальных исследований (грант офи м № 17-29-05022).
Список литературы
1. Бызова Н. Л., Гаргер Е. К., Иванов В. Н. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчеты рассеяния примеси. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.
2. Берлянд М. Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.
3. Рапута В. Ф., Королёва Г. П., Горшков А. Г., Ходжер Т. В. Исследование процессов длительного загрязнения окрестностей Иркутска тяжелыми металлами // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т. 14, № 6-7. С. 623-626.
Сellular automata simulation of heat transfer on a heterogeneous surface area caused by local flash ignition
S. E. Rubtsov, A. V. Pavlova, A. V. Shiroglazov
Kuban State University
Email: pavlova@math.kubsu.ru
DOI: 10.24412/cl-35065-2022-1-01-18
Cellular automata (CA) models can serve as an alternative to continuum models for solving nonlinear problems. Using the approach of work [1] we analyzed a non-linear two-dimensional heat conduction problem for an inhomogeneous plate. The plate is presented as an array of cells. It is assumed that the temperature (state) of all cells of the plate is null, some cell is set on fire by an instantaneous impulse. We consider the deterministic CA. The given boundary conditions determine the transition functions for the boundary cells. Taking into account the effect of temperature on the thermophysical properties of the plate we performed numerical experiments for various plate materials, boundary and initial conditions. The implemented CA model can serve as a stage for building more complex cellular automaton models of dynamic processes.
This work was partially supported by the FRBR and Administration of Krasnodar region (grant 19-41-230005). References
1. Bobkov S. P., CHernyavskaya A. S. Modeling of nonlinear thermal conductivity by discrete methods // Vestnik ISEU. 2018. Iss. 3. P. 64-70.
Моделирование процесса фильтрации в суффозионно неустойчивых грунтах
А. Н. Сибин
Алтайский государственный университет
Email: sibin_anton@mail.ru
DOI: 10.24412/cl-35065-2022-1-01-19
Доклад посвящен численному исследованию одномерной и двумерной задач фильтрации смеси воды и твердых подвижных частиц [1, 2] в недеформируемом грунте при постоянной температуре в потоке и с учетом процессов внутренней суффозии [3]. Проведено исследование экспериментальной сходимости численных методов и сравнение изменения эродированной массы с экспериментальными данными из литературных источников для трех грунтов с различной суффозионной устойчивостью (постановка одномерной задачи подробно изложена в работе [4]).
Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ по теме "Современные методы гидродинамики для задач природопользования, индустриальных систем и полярной механики" (код темы FZMW-2020-0008).
