Аннотация:
Работа посвящена построению и исследованию дискретной математической модели гидробиологии
прибрежной системы с учетом процессов транспорта и трансформации загрязняющих биогенных
элементов в водоеме. На распространение и трансформацию биогенов влияют такие физические
факторы, как пространственно-трехмерное движение водной среды с учетом адвективного переноса
и микротурбулентной диффузии, пространственно-неоднородное распределение температуры,
солености и кислорода. Биогенные загрязняющие вещества, как правило, поступают в водоем со
стоком рек и связаны с погодно-климатическими особенностями географического региона, а также
являются результатом выпусков недостаточно очищенных бытовых и промышленных стоков и других
видов антропогенного воздействия. Источниками биогенных загрязняющих веществ могут являться
процессы вторичного загрязнения — взмучивания и переноса донных отложений, абразии берегов и
др. В работе приведены стехиометрические соотношения питательных биогенных веществ для
фитопланктонных водорослей, на основании которых можно определить лимитирующее вещество
для каждого вида. Рассмотрены модели наблюдений, описывающие потребление, накопление
фитопланктоном питательных веществ и рост фитопланктона. Построена и исследована трехмерная
математическая модель трансформации форм фосфора, азота и кремния в задаче динамики
планктона для прибрежных систем, учитывающая конвективный и диффузионный переносы,
поглощение и выделение питательных веществ фитопланктоном, циклы превращений форм
фосфора, азота и кремния. Разработаны численные методы решения поставленной задачи,
использующие конечно-разностные схемы с весами повышенного порядка точности, учитывающие
степень заполненности контрольных ячеек расчетной области, реализованные на многопроцессорной
вычислительной системе, позволяющие уменьшить погрешность численного решения задачи и
сократить время расчетов в несколько раз. На основе численной реализации разработанных моделей
проведена реконструкция опасных явлений прибрежной системы, связанных с распространением
вредных загрязняющих веществ, включая разлив нефти, эвтрофикацию, «цветение водорослей»,
вызывающее заморные явления в водоеме. Библ. 40. Фиг. 15. Табл. 1.
Образец цитирования:
В. А. Гущин, А. В. Никитина, А. А. Семенякина, А. И. Сухинов, А. Е. Чистяков, “Модель транспорта и трансформации биогенных элементов в прибрежной системе и ее численная реализация”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 58:8 (2018), 120–137; Comput. Math. Math. Phys., 58:8 (2018), 1316–1333
\RBibitem{GusNikSem18}
\by В.~А.~Гущин, А.~В.~Никитина, А.~А.~Семенякина, А.~И.~Сухинов, А.~Е.~Чистяков
\paper Модель транспорта и трансформации биогенных элементов в прибрежной системе и ее численная реализация
\jour Ж. вычисл. матем. и матем. физ.
\yr 2018
\vol 58
\issue 8
\pages 120--137
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/zvmmf10768}
\crossref{https://doi.org/10.31857/S004446690002007-8}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=36283434}
\transl
\jour Comput. Math. Math. Phys.
\yr 2018
\vol 58
\issue 8
\pages 1316--1333
\crossref{https://doi.org/10.1134/S0965542518080092}
\isi{https://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcApp=Publons&SrcAuth=Publons_CEL&DestLinkType=FullRecord&DestApp=WOS_CPL&KeyUT=000447951800012}
\scopus{https://www.scopus.com/record/display.url?origin=inward&eid=2-s2.0-85053896716}
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/zvmmf10768
https://www.mathnet.ru/rus/zvmmf/v58/i8/p120
Эта публикация цитируется в следующих 44 статьяx:
“Тезисы докладов, представленных на Седьмой Международной конференции по стохастическим методам. II”, Теория вероятн. и ее примен., 68:1 (2023), 177–198; “Abstracts of talks given at the 7th International Conference on Stochastic Methods, II”, Theory Probab. Appl., 68:1 (2023), 150–169
Elena A. Protsenko, Alexander I. Sukhinov, Sofya V. Protsenko, Communications in Computer and Information Science, 1868, Parallel Computational Technologies, 2023, 259
Maria A. Malkova, Nikita D. Minchenkov, Olga G. Kantor, Evgeniy A. Kantor, I. Kovalev, “Modeling the content of chloroform in drinking water infiltration intake by periods of the annual cycle: low-water and permanent watercourse”, E3S Web of Conf., 390 (2023), 05002
А. И. Сухинов, А. Е. Чистяков, А. М. Атаян, И. Ю. Кузнецова, В. Н. Литвинов, А. В. Никитина, “Математическая модель процесса осаждения на дно многокомпонентной взвеси и изменения состава донных материалов”, Изв. ИМИ УдГУ, 60 (2022), 73–89
A. I. Sukhinov, A. M. Atayan, Y. V. Belova, V. N. Litvinov, A. V. Nikitina, A. E. Chistyakov, “Processing of Field Measurement Data from Expedition Research for Mathematical Modeling of Hydrodynamic Processes in the Sea of Azov”, J Appl Mech Tech Phy, 63:7 (2022), 1166
А. М. Атаян, А. В. Никитина, А. И. Сухинов, А. Е. Чистяков, “Математическое моделирование опасных явлений природного характера в мелководном водоеме”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 62:2 (2022), 270–288; A. M. Atayan, A. V. Nikitina, A. I. Sukhinov, A. E. Chistyakov, “Mathematical modeling of hazardous natural phenomena in a shallow basin”, Comput. Math. Math. Phys., 61:2 (2022), 269–286
Giovanni La Forgia, Davide Cavaliere, Stefania Espa, Federico Falcini, Guglielmo Lacorata, “Numerical and experimental analysis of Lagrangian dispersion in two-dimensional chaotic flows”, Sci Rep, 12:1 (2022)
Alena Filina, Alla Nikitina, Yulia Belova, I. Malygina, “Development and numerical implementation of an algorithm for simulation the pollutant transport in water environment taking into account their destruction and deposition”, E3S Web Conf., 363 (2022), 02030
A. I. Sukhinov, A. E. Chistyakov, A. V. Nikitina, I. Yu. Kuznetsova, A. M. Atayan, E. A. Protsenko, V. N. Litvinov, “Supercomputer-based simulation of the hydrodynamics of river mouth areas”, Parallel Computational Technologies, Communications in Computer and Information Science, 1437, eds. L. Sokolinsky, M. Zymbler, Springer, 2021, 255–269
A. V. Nikitina, A. E. Chistyakov, A. M. Atayan, “NUMERICAL IMPLEMENTATION OF A PARALLEL ALGORITHM FOR SOLVING THE PROBLEM OF POLLUTANT TRANSPORT IN A RESERVOIR ON A HIGH-PERFORMANCE COMPUTER SYSTEM”, vkit, 2021, no. 202, 27
A. M. Atayan, A. E. Chistyakov, A. V. Nikitina, “PROCESSING OF DATA FROM FIELD OBSERVATIONS OF WATER FLOW VELOCITY PROFILES IN A SHALLOW RESERVOIR BASED ON THE KALMAN FILTER”, vkit, 2021, no. 200, 46
T V Lyashchenko, I A Lyapunova, A E Chistyakov, A V Nikitina, A A Filina, A L Leontiev, “Modelling the pollutants transport in the “air-water” system of a shallow water”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 1029:1 (2021), 012080
A I Sukhinov, A E Chistyakov, E A Protsenko, V V Sidoryakina, S V Protsenko, “Wave hydrodynamics discrete models construction and research”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 1029:1 (2021), 012086
A E Chistyakov, E A Protsenko, I Y Kuznetsova, A V Nikitina, “Suspended particle transport process modeling based on 2D and 3D models”, J. Phys.: Conf. Ser., 1902:1 (2021), 012137
A I Sukhinov, A E Chistyakov, I Y Kuznetsova, E A Protsenko, A M Atayan, “Modeling of soil dumping based on a modified Upwind Leapfrog difference scheme”, J. Phys.: Conf. Ser., 1745:1 (2021), 012120
A. Yu. Perevaryukha, “A Continuous Model of Three Scenarios of the Infection Process with Delayed Immune Response Factors”, BIOPHYSICS, 66:2 (2021), 327
A I Sukhinov, I Yu Kuznetsova, A E Chistyakov, V N Litvinov, “River mouth areas hydrodynamics mathematical modeling”, J. Phys.: Conf. Ser., 1902:1 (2021), 012132
A M Atayan, “Solving the diffusion-convection problem using MPI parallel computing technology”, J. Phys.: Conf. Ser., 1902:1 (2021), 012098
A E Chistyakov, A V Strazhko, A M Atayan, S V Protsenko, “Software development for calculating the polluted by suspension and other impurities zones volumes on the basis of graphics accelerator”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 1029:1 (2021), 012084
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
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: