Использование стримлетной модели для восстановления поля скорости арктических вихрей

Автор: Шупикова А.А., Казанский А.В.

Журнал: Подводные исследования и робототехника @jmtp-febras

Рубрика: Модели, алгоритмы и программные средства

Статья в выпуске: 3 (29), 2019 года.

Бесплатный доступ

Рассматривается реконструкция трехмерного поля скорости подповерхностных вихрей в Арктическом бассейне с использованием стримлетной модели. Исходные данные скорости, полученные в ходе эксперимента IOEB (Ice-Ocean Environmental Buoy), представлены в виде последовательности вертикальных профилей, расположенных на некотором расстоянии друг от друга вдоль траектории дрейфа льдины с измерениями ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler).Трехмерное поле скорости вихрей восстанавливается на базе параметрической стримлетной модели путем минимизации среднеквадратичного отклонения модельных и измеренных векторов скорости. Оптимальные параметры модели подбираются с помощью хорошо известных алгоритмов нелинейной оптимизации: симплексного спуска Нелдера-Мида и метода внутренних точек (метод Ньютона). Показаны результаты восстановления поля скорости для нескольких Арктических вихрей с помощью стримлетной модели и приведен сравнительный анализ результатов аппроксимации с доступными скоростными объектными моделями.

Еще

Арктические вихри, стримлетная модель

Короткий адрес: https://readera.ru/143169768

IDR: 143169768   |   DOI: 10.25808/24094609.2019.29.3.003

Список литературы Использование стримлетной модели для восстановления поля скорости арктических вихрей

  • Казанский А.В., Шупикова А.А. О структуре поля скорости струйных течений и вихрей в океане // Докл. АН. 2010. Т. 431, № 6. С. 808-812.
  • Honjo S., Takizawa T., Krishfield R. et al. Drifting buoys make discoveries about interactive processes in the Arctic Ocean // EOS trans. AGU. 1995. Vol. 76. P. 209-219.
  • Krishfield, R. A., Plueddemann A.J., Honjo S. Eddies in the Arctic Ocean from IOEB ADCP data // Woods Hole Oceanographic Institution. 2002. Technical Report WHOI-2002-09.
  • Timmermans M.L., Toole J., Proshutinsky A. et al. Eddies in the Canada Basin, Arctic Ocean, observed from ice-tethered profilers // J. Phys. Oceanogr. 2008. Vol. 38. P. 133-145.
  • Филюшкин Б.Н., Соколовский М.А., Кожелупова Н.Г., Вагина И.М. О лагранжевых методах наблюдений за внутритермоклинными вихрями в океане // Океанология. 2014. Т. 54, № 6. С. 737 - 743.
  • Gangopadhyay A., Robinson A.R. Feature-oriented regional modeling of oceanic fronts // Dynamics of Atmospheres and Oceans. 2002. № 36. P. 201-232.
  • Kazansky A.V., Shupikova A.A. The theory and observational evidence for streamlets: A new velocity-based feature model of jet streams and eddies in the oceans [Электронный ресурс] // ISRN Oceanography. Vol. 2013. Article ID 208616. URL: 10.5402/2013/208616 (дата обращения: 06.08.2019)
  • DOI: 10.5402/2013/208616(
  • Шупикова А.А., Казанский А.В. Верификация стримлетной модели на основе натурных измерений скорости течений в океане // Подводные исследования и робототехника. 2012. № 2 (14). С. 63-68.
  • Meinen, C.S., Luther, D.S. Comparison of methods of estimating mean synoptic current structure in ‘‘stream coordinates'' reference frames with an example from the Antarctic Circumpolar Current // Deep-Sea Research. 2003. Vol. 50. P. 201-220.
  • Каменкович В.М., Кошляков М.М., Монин А.С. Синоптические вихри в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 264 с.
  • Woods Hole Oceanographic Institution. - URL: http://www.whoi.edu. (дата обращения: 11.08.2019).
Еще
Статья научная