CC BY
1368
Секция 4
processing of oil slime[4]. The mathematical model of the process is described by heat and mass transfer equations and includes a system of nonstationary second-order partial differential equations. The solution is carried out according to an implicit difference scheme using the alternating directions method until the convergence condition is satisfied. . In the calculations, sufficient conditions for the correctness and stability of the sweep were set, such as the condition of the diagonal dominance of the matrix and the condition in which the modulus of the average driving coefficient is greater than the sum of the modules of the other driving coefficients[5].
References
1. Утилизация и переработка нефтешламов. [Электрон. ресурс]. URL: https://vtorothody.ru/utilizatsiya/ nefteshlamov.html (10.03.2019).
2. Naghi Jadidi , Behrooz Roozbehani , Akram Saadat. The Most Recent Researches in Oily Sludge Remediation Process // American Journal of Oil and Chemical Technologies. - 2014-Volume 2. -Issue 10.
3. Е. И. Бахонина. Современные технологии переработки и утилизации углеводородсодержащих отходов. Сообщение 1. Термические методы утилизации и обезвреживания углеводородсодержащих отходов // Башкирский химический журнал. - 2015. -Том 22. -№ 1
4. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы математической физики. - 2-е изд. -М.: Научный мир. -2003.-316 с.
5. Shan Zhao. A Matched Alternating Direction Implicit (ADI) Method for Solving the Heat Equation with Interfaces// Journal of Scientific Computing. - April,2015. -Volume 63-Issue 1 -pp 118-137
Оценка систематической ошибки данных спутникового зондирования о температуре поверхности земли
Н. В. Киланова, Д. Л. Чубаров, Е. Г. Климова Институт вычислительных технологий СО РАН Email: [email protected] DOI: 10.24411/9999-017A-2019-10139
Данные спутникового зондирования используются в настоящее время при решении большого круга задач, возникающих при моделировании процессов в окружающей среде. Важным преимуществом этих данных является непрерывное распределение по времени и высокое пространственное разрешение. В то же время, спутниковые данные обладают рядом недостатков. Это, в частности, отсутствие информации при наличии облачности. Кроме того, спутниковые данные имеют систематическую ошибку (bias), что затрудняет проведение исследований с использованием этих данных.
В докладе рассматривается алгоритм оценки систематической ошибки данных MODIS о температуре поверхности Земли. Информация о температуре поверхности Земли, в том числе климатическая, очень важна для проведения исследований в различных областях (моделирование, агрометеорология, почвоведение и т.д.). Алгоритм основан на 1-мерном фильтре Калмана и позволяет по временному ряду наблюдений оценивать систематическую ошибку спутниковых данных. В алгоритме используются данные измерительной станции (Зотино). В докладе приводятся результаты численных экспериментов с различными вариантами алгоритма по оценке среднемесячной систематической ошибки.
Применение ансамблевого пи-алгоритма в задаче обратного моделирования
Е. Г. Климова
Институт вычислительных технологий СО РАН
Email: [email protected]
DOI: 10.24411/9999-017A-2019-10140
Решение задачи обратного моделирования для заданной модели процесса и набора данных наблюдений циклически по времени является задачей усвоения данных. В проблему обратного моделирования включена также задача оценки параметров модели. Использование динамико-стохастического подхода к решению задачи усвоения данных привело к развитию ансамблевых методов: ансамблевого фильтра Калмана, ансамблевого сглаживания Калмана.
В задаче усвоения данных при моделировании процессов в окружающей среде оцениваемый вектор и вектор данных наблюдений имеют высокую размерность, что требует разработки эффективных алгоритмов. Ансамблевый пи-алгоритм разработан как эффективная реализация стохастического
Математическое моделирование в задачах физики атмосферы, океана, климата
69
ансамблевого фильтра Калмана. Он может быть использован в задачах оценки состояния окружающей среды, а также параметров модели. Одной из проблем ансамблевых фильтров является возможная расходимость алгоритма со временем. В докладе рассматриваются подходы к практической реализации ансамблевого фильтра Калмана и ансамблевого сглаживания Калмана с использованием пи-алгоритма, связанные с адаптивной коррекцией поведения алгоритма по времени. Приводятся результаты численных экспериментов с 1-мерной тестовой моделью.
Модель гидротермического режима Новосибирского водохранилища
В. В. Кравченко1, Е. Н. Голубева1, М. В. Крайнева1, Г. А. Платов1, М. А. Тарханова2 1Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН 2Новосибирский государственный университет Email: [email protected] DOI: 10.24411/9999-017A-2019-10141
В работе представлена численная модель, позволяющая на основе батиметрии Новосибирского водохранилища, гидрологических (температура, расход и уровень воды для рек Обь и Бердь, сброс воды через сооружения Новосибирской ГЭС) и атмосферных (сила и направление ветра, температура и влажность воздуха, атмосферное давление) данных построить трехмерную картину течений и распределения тепла в водоеме. Для реализации сезонных изменений гидротермического режима использована локально-одномерная ледотермическая модель, основанная на работе [1] и данных сайта AOMIP [2].
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 18-41-220002) и в соответствии с госзаданием (тема 0315-2019-004).
Список литературы
1. Букатов А. Е., Завьялов Д. Д., Соломаха Т. А. Термическая эволюция морского льда в Таманском и Динском заливах // Морской гидрофизический журнал. 2017. №5. С. 21-34
2. Сайт The Arctic Ocean Model Intercomparison Project. [Электрон. ресурс]. URL: http://www.whoi.edu (дата обращения: 20.11.2018).
The formation of streamers of the stratospheric potential vortex with climate change
V. Krupchatnikov1,2, Yu. Martynova13, I. Borovko14 1 Siberian research hydrometeorological institute 2Novosibirsk state university
3Institute of Monitoring of climatic and ecological systems SB RAS 4Institute of computational mathematics and mathematical geophysics SB RAS Email: [email protected] DOI: 10.24411/9999-017A-2019-10142
Potential vorticity (PV) streamers and cutoffs are indicators of Rossby wave breaking near the extratropical tropopause. In the case of the Rossby waves breaking, the formation of elongated high-PV stratospheric air languages extending to the equator and tropospheric low PV air extending to the pole. There are two types of wave breaking, which are referred to as equatorward and poleward type of RWB. Frequently, the PV tongues are stretched into narrow filaments, so-called PV streamers that split into PV cutoff vortices. Here, as in (Appenzeller et al., 1996), the term stratospheric PV streamer, cutoff refers to stratospheric features on isentropic surfaces (PV > 2 PVU; 1 PVU = 10-6 Kkg-1 m2 s-1).
In this report, we present some results of study PV streamers and cutoffs near the extratropical tropopause based on reanalysis and model climatology (modeling climate, using PlaSim-ICMMG-v.1.0 model, under RCP-8.5 scenario) of their seasonal frequency distributions on different isentropic surfaces.
We are grateful for support from RFBR № 16-05-00558, and RFBR № 17-05-00382.
