Аннотация:
Статья посвящена применению концепции управления устойчивым развитием к задаче борьбы с эвтрофикацией мелководных водоемов (на примере Азовского моря). При описании динамики состояния водоема используются уравнения в частных производных, которые решаются численно методом конечных разностей. Решается динамическая задача минимизации затрат на поддержание экосистемы водоема в заданном состоянии, которое интерпретируется как требование устойчивого развития. Разработан исследовательско-прогнозный комплекс, включающий математические модели гидробиологии мелководного водоема, базы экологических данных, а также библиотеку программ, используемую для построения сценариев развития экологической обстановки в Азовском море. Дан прогноз изменения концентрации вредоносных синезеленых водорослей вследствие загрязнения вод мелководного водоема биогенными веществами, вызывающими бурный рост этих водорослей. Изучено влияние пространственного распределения температуры, солености на биологическую очистку вод Азовского моря посредством альголизации зеленых водорослей, вытесняющих токсичные синезеленые. С помощью созданного исследовательско-прогнозного комплекса, использующего материалы экспедиционных работ, можно изучать ключевые механизмы формирования вертикальной и горизонтальной зональностей в распределении концентраций биогенных веществ, кислорода и планктонных популяций, устанавливать значения параметров управления объемом сероводородной и гипоксинной зон, оценивать возможность биологической очистки вод Азовского моря с помощью альголизации его зеленой водорослью Chlorella vulgaris BIN с последующим вытеснением токсичных наиболее распространенных в мелководных водоемах синезеленых водорослей, таких как Aphanizomenon flos-aquae, осуществлять ранжирование экологической эффективности факторов управления устойчивостью видового состава фитопланктона, включая «цветение» микроводорослей. Приведены примеры численных расчетов, проведен анализ полученных результатов.
Образец цитирования:
А. В. Никитина, А. И. Сухинов, Г. А. Угольницкий, А. Б. Усов, А. Е. Чистяков, М. В. Пучкин, И. С. Семенов, “Оптимальное управление устойчивым развитием при биологической реабилитации Азовского моря”, Матем. моделирование, 28:7 (2016), 96–106; Math. Models Comput. Simul., 9:1 (2017), 101–107
A. Yu. Perevaryukha, “Computational Modeling of Transformations of Epidemic Waves of BA.2.86/JN.1 SAR-COV-2 Coronavirus Variants on the Basis of Hybrid Oscillators”, Tech. Phys., 2024
A. Yu. Perevaryukha, “Improving the Method for Simulating the Evolution of SAR-CoV-2 in the Form of Hybrid SIR Models for Predicting New COVID-19 Waves”, Tech. Phys. Lett., 2024
A. Yu. Perevaryukha, “Computational Modeling of the Scenario of Resumption of Covid-19 Waves under Pulse Evolution in New Omicron Lines”, Tech. Phys. Lett., 2024
A. Yu. Perevaryukha, “Correspondence to biophysical criteria of nonlinear effects in the occurrence of Feigenbaum bifurcation cascade in models of invasive processes”, CMIT, 6:1 (2023), 41
E. A. Protsenko, N. D. Panasenko, A. V. Strazhko, “Original article Spatial-three-dimensional wave processes' modeling in shallow water bodies taking into account the vertical turbulent exchange features”, CMIT, 6:1 (2023), 34
A. Yu. Perevaryukha, “Computational Modeling of Two Scenarios of Extreme Development of Biophysical Processes under a Regulated Control Strategy”, Tech. Phys., 67:9 (2022), 661
I. V. Trofimova, A. Y. Perevaryukha, A. B. Manvelova, “Adequacy of Interpretation of Monitoring Data on Biophysical Processes in Terms of the Theory of Bifurcations and Chaotic Dynamics”, Tech. Phys. Lett., 48:12 (2022), 305
T. Yu. Borisova, A. Yu. Perevaryukha, “On the Physicochemical Method of Analysis of the Formation of Secondary Immunodeficiency as a Bioindicator of the State of Ecosystems Using the Example of Seabed Biota of the Caspian Sea”, Tech. Phys. Lett., 48:7 (2022), 251
A. Y. Perevaryukha, “Сriteria for Adequacy of the Cascade of Feigenbaum Bifurcations and Cycles of the Sharkovsky Ordering in Models of Transformable Biophysical Processes”, Tech. Phys., 67:12 (2022), 755
А. Ю. Переварюха, “Динамическая модель популяционной инвазии с эффектом депрессии”, Информатика и автоматизация, 21:3 (2022), 604–623 [A. Perevaryukha, “Dynamic model of population invasion with depression effect”, Informatics and Automation, 21:3 (2022), 604–623]
А. Ю. Переварюха, “Сценарий инвазионного процесса в модификации популяционного уравнения Базыкина с запаздывающей регуляцией при большом репродуктивном потенциале”, Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 39:2 (2022), 91–102 [A. Yu. Perevaryukha, “Scenario of the invasive process in the modification of Bazykins population equation with delayed regulation and high reproductive potential”, Vestnik KRAUNC. Fiz.-Mat. Nauki, 39:2 (2022), 91–102]
S. A. Soldatenko, R. M. Yusupov, “On Scenarios of Changing the Optical Properties of the Atmosphere by Aerosol Injection for Climate Stabilization”, Opt. Spectrosc., 130:9 (2022), 540
A. Y. Perevaryukha, “Modeling of a Crisis in the Biophysical Process by the Method of Predicative Hybrid Structures”, Tech. Phys., 67:6 (2022), 523
А. Ю. Переварюха, “Сценарное моделирование коллапса запасов камчатского краба при экспертном управлении эксплуатацией”, Матем. моделирование, 34:4 (2022), 23–42; A. Y. Perevaryukha, “Scenario modeling of the king crab stock collapse under expert control of annual catch”, Math. Models Comput. Simul., 14:6 (2022), 889–899
V. V. Mikhailov, A. Y. Perevaryukha, I. V. Trofimova, “Computational Modeling of the Nonlinear Metabolism Rate as a Trigger Mechanism of Extreme Dynamics of Invasion Processes”, Tech. Phys. Lett., 48:12 (2022), 301
A. Yu. Perevaryukha, “Mathematical Modeling of Changes in the Growth Rate at the Early Stages of Development of Organisms for Biological Species with Metamorphosis in Ontogenesis”, Tech. Phys., 67:9 (2022), 651
A. Yu. Perevaryukha, “Hybrid Model of the Collapse of the Commercial Crab Paralithodes camtschaticus (Decapoda, Lithodidae) Population of the Kodiak Archipelago”, BIOPHYSICS, 67:2 (2022), 300
A I Sukhinov, A E Chistyakov, E A Protsenko, S V Protsenko, “Coastal protection structures influence on diffraction and reflection of waves simulation based on 3D wave hydrodynamics model”, J. Phys.: Conf. Ser., 1902:1 (2021), 012133
Y V Belova, A E Chistyakov, A L Leontyev, A A Filina, A V Nikitina, “Mathematical modeling of phytoplankton populations evolution in the Azov Sea”, J. Phys.: Conf. Ser., 1745:1 (2021), 012118
A L Leontyev, M I Chumak, A V Nikitina, I V Chumak, “Application of FPGA technologies for modeling hydrophysical processes in reservoirs with complex bottom topography”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 1029:1 (2021), 012076
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: