Software Package for Modeling of Internal Gravity Waves in the World Ocean
Abstract
In this paper software package for numerical modeling of transformation and propagation of internal gravity waves (IGW) in the World Ocean is presented. Short overview of implemented numerical models is given. They are: extended nonlinear evolutionary equation of Korteveg-de-Vries type with combined nonlinearity with variable coefficients (Gardner equation) and ray model reproducing the effect of refraction in an IGW package. The developed software package is unique and topical for this class of geophysical applications. Description of user interface and main working modes of the software are presented.
About the Authors
D. Tyugin
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
Russian Federation
Russian Federation
O. Kurkina
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Russian Federation
Russian Federation
A. Kurkin
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
Russian Federation
Russian Federation
References
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.
Review
For citations:
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.)
Views:
114
Email this article 