Программный комплекс для численного моделирования внутренних гравитационных волн в мировом океане
Аннотация
Представлен программный комплекс, предназначенный для численного моделирования распространения и трансформации внутренних гравитационных волн в Мировом океане. Приведен краткий обзор реализованных математических моделей: расширенного нелинейного эволюционного уравнения Кортевега-де Вриза с комбинированной нелинейностью, переменными коэффициентами (уравнение Гарднера), рефракционной лучевой модели. Разработанный программный комплекс является универсальным, своевременным, востребованным и единственным в своем роде для такого класса геофизических задач. Приведено описание пользовательского интерфейса и рассмотрены основные режимы работы.
При поддержке: Представленные результаты поисковой научно-исследовательской работы получены в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 гг., а также при поддержке грантов Президента РФ для молодых российских ученых – докторов наук (МД-99.2010.5) и РФФИ 10 05 00199а.
Об авторах
Д. Ю. Тюгин
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
Россия
Россия
О. Е. Куркина
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Россия
Россия
г. Н.Новгород
А. А. Куркин
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
Россия
Россия
Список литературы
1. Schlitzer R. Ocean Data View (ODV5.7, 2000). [Electronic data and program] // Bremerhaven: Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research. Germany. 2004.
2. Пелиновский Е.Н., Фридман В.Е., Энгельбрехт Ю.К. Нелинейные эволюционные уравнения. Таллин. Валгус. 1984. 154 с.
3. Пелиновский Е.Н., Талипова Т.Г., Степанянц Ю.А. Моделирование распространения нелинейных внутренних волн в горизонтально неоднородном океане // Изв. РАН ФАО. 1994. Т. 30, № 1. С.79–85.
4. Миропольский Ю.З. Динамика внутренних гравитационных волн в океане // Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 302 с.
5. Пелиновский Е.Н., Шаврацкий С.Х., Раевский М.А. Уравнение Кортевега–де Вриза для нестационарных внутренних волн в неоднородном океане // Изв. АН СССР ФАО. 1977. Т.13, № 3. С.325–328.
6. Mei C.C. The applied dynamics of ocean surface waves. New York: Wiley Interscience publication, 1983. 740 p.
7. Бреховских Л.М., Годин О.А. Акустика слоистых сред. М.: Наука, 1989.
8. Полухина О.Е. Обобщенное уравнение Кортевега–де Вриза в теории нелинейных внутренних волн в стратифицированных потоках: дис. … канд.физ.-мат.наук. Н.Новгород, 2002. С.109–130.
9. Holloway P., Pelinovsky E., Talipova T. Internal tide transformation and oceanic internal solitary waves. Ch. 2: Environmental Stratified Flows / Ed. R. Grimshaw. Kluwer Acad. Publ. 2002. Р.29–60.
10. Pelinovsky E., Polukhina O., Slunyaev A., Talipova T. Internal solitary waves // Ch. 4. Solitary Waves in Fluids. WIT Press. Southampton. Boston, 2007. P.85–110.
11. Holloway P., Pelinovsky E., Talipova T., Barnes B. A Nonlinear Model of Internal Tide Transformation on the Australian North West Shelf // Physical Oceanography. 1997. V.27, N 6. P.871–896.
12. Holloway P, Pelinovsky E., Talipova T. A Generalized Korteweg–de Vries Model of Internal Tide Transformation in the Coastal Zone // Geophys. Res. 1999. 104(C8). 18333–18350.
13. Кокорина А.В., Талипова Т.Г. Применение псевдоспектрального метода для моделирования диссипации волн в рамках уравнения Гарднера // Изв. Академии инженерных наук РФ. Прикладная математика и механика. 2002. Т.3. С.62–68.
14. Roemmich D., Boebel O., Freeland H. et al. On the design and Implementation of Argo – An initial Plan for a global array of Profiling Floats. International CLIVAR project Office ICPO Report N 21. GODAE Report N 5. Published by the GODAE International Project office, c/o Bureau of Meteorology. Australia. Melbourne, 1998. 32 p.
15. Платов Г.А., Голубева Е.Н. Изучение промежуточных вод Японского моря на основе численного мо- делирования с использованием данных климатического распределения температуры и солености // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2008. Т.44, № 3. С.392–412.
16. Реснянский Ю.Д., Цырульников М.Д., Струков Б.С., Зеленко А.А. Cтатистическая структура простран- ственной изменчивости термохалинных полей океана по данным профильных наблюдений системы ARGO за 2005–2007 // Океанология. 2010. Т.50, № 2. С.165–183.
17. Матишов Г.Г., Архипова О.Е., Чикин А.Л. Модельный подход к восстановлению данных по солености на примере Азовского моря // Докл. АН. 2008. Т.420, № 5. С.687–690.
18. Levitus S., Boyer T.P., Conkright M.E. et al. World Ocean Database 1998: V.1: Introduction. NOAA Atlas NESDIS 18. U.S. Gov. Printing Office. Wash. D.C. 1998. 346 p.
19. Boyer T.P., Stephens C., Antonov J.I. et al. World Ocean Atlas 2001. V. 2: Salinity / Ed. S. Levitus. NOAA Atlas NESDIS 50. U.S. Gov. Printing Office. Wash. D.C. 2002. 165 p.
20. Stephens C., Antonov J.I., Boyer T.P. et al. World Ocean Atlas 2001. V.1: Temperature / Ed. S. Levitus. NOAA Atlas NESDIS 49. U. S. Gov. Printing Office. Wash. D.C. 2002. 176 p.
21. Boyer T.P., Antonov J.I., Garcia H.E. et al. World Ocean Database 2005 / Ed. S.Levitus. NOAA Atlas NESDIS 60. U.S. Government Printing Office. Wash. D.C. 2006. 190 p.
22. Levitus S., Antonov J.I., Boyer T.P. et al. Warming of the World Ocean // Science. 2000. V.287. P. 2225– 2229.
23. Levitus S., Antonov J., Boyer T. Warming of the world ocean, 1955–2003 // Geoph. Res. Let. 2005. V. 32.
24. Conkright M.E., Antonov J.I., Baranova O. et al. Wor ld Ocean Database 2001, Volume 1: Introduction / Ed. S.Levitus. NOAA Atlas NESDIS 42. U.S. Gov. Printing Office. Wash. D.C. 2002. 160 p.
25. Teague W.J., Carron M.J., Hogan P.J. A Comparison between the Generalized Digital Environmental Model and Levitus Climatologies // Geophys. Res. 1990. V. 95. C5. P. 7167–7183.
26. Jakobsson M., Macnab R. A comparison between GEBCO Sheet 5.17 and the International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean (IBCAO) ver. 1.0. Marine Geophys. Res. Springer. 2006. P.35–48.
27. Fofonoff N., Millard R.Jr. Algorithms for computation of fundamental properties of seawater // UNESCO Technical Papers in Marine Science. N 44. 1983. P. 15–25.
28. Ростов И.Д., Мороз В.В., Рудых Н.И., Ростов В.И. Электронный атлас по океанографии Южно-Китайского моря // Океанология. 2009. Т.49, № 6. С.942-946.
29. Мороз В.В., Богданов К.Т., Ростов В.И., Ростов И.Д. Электронный атлас приливов окраинных морей Северной Пацифики // Вестник ДВО РАН. 2010. № 1. С. 102–106.
30. Бланшет Ж., Саммерфилд М. Qt 4. Программирование GUI на С++. М.: КУДИЦ-Пресс, 2007. 648 с.
31. Ezust A., Ezust P. Introduction to Design Patterns in C++ with Qt 4. Prentice Hall, 2007. Р.656.
32. Mark Summerfield Advanced Qt Programming: Creating Great Software with C++ and Qt 4. Prentice Hall. 2010. 533 p.
33. Шлее М. Qt4.5. Профессиональное программирование на C++. БХВ-Петербург, 2010. 896 с.
34. Куркина О.Е., Тюгин Д.Ю., Гиниятуллин А.Р., Куркин А.А. Программа для ЭВМ «Просмотр коэффициентов (программа доступа к атласам кинематических и нелинейных параметров длинных внутренних гравитационных волн в Мировом океане)». Россия. А.С. 2010615219. Роспатент, 2010.
35. Куркина О.Е., Тюгин Д.Ю., Гиниятуллин А.Р., Куркин А.А. Программа для ЭВМ «Моделирование внутренних гравитационных волн рефракционной моделью». Россия. А.С. 2010615884. Роспатент, 2010.
Рецензия
Для цитирования:
Тюгин Д.Ю., Куркина О.Е., Куркин А.А. Программный комплекс для численного моделирования внутренних гравитационных волн в мировом океане. Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2011;4(2):32-44.
For citation:
Tyugin D., Kurkina O., Kurkin A. Software Package for Modeling of Internal Gravity Waves in the World Ocean. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2011;4(2):32-44. (In Russ.)
Просмотров:
98
Послать статью по эл. почте 