Исследование стационарных решений задачи динамики фитопланктона с учетом трансформации соединений фосфора, азота и кремния
Автор: Белова Ю.В., Атаян А.М., Чистяков А.Е., Стражко А.В.
Журнал: Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Рубрика: Механика
Статья в выпуске: 1 т.19, 2019 года.
Бесплатный доступ
Введение. Работа посвящена исследованию решения задачи трансформации форм фосфора, азота и кремния. Данная проблема возникает при моделировании динамики фитопланктона в мелководных водоемах, в том числе в Азовском море. Модель динамики фитопланктона сформулирована как краевая задача для системы уравнений диффузии-конвекции-реакции и учитывает поглощение и выделение питательных веществ фитопланктоном, а также переход питательных веществ из одного соединения в другое. Для расчета начальных условий и параметров уравнений, при которых наступает стационарный режим, разработано программное обеспечение, основой которого послужила модель, описывающая изменения концентраций фитопланктона без учета влияния течений. Данная модель представлена системой неоднородных обыкновенных дифференциальных уравнений. На основе разработанного программного обеспечения экспериментальным образом рассчитаны начальные условия и параметры модели динамики фитопланктона в Азовском море.Материалы и методы...
Фитопланктон, фосфор, азот, кремний, биоген, химико-биологический источник, уравнение конвекции-диффузии-реакции, задача коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений, стационарный режим
Короткий адрес: https://sciup.org/142219826
IDR: 142219826 | DOI: 10.23947/1992-5980-2019-19-1-4-12
Список литературы Исследование стационарных решений задачи динамики фитопланктона с учетом трансформации соединений фосфора, азота и кремния
- Якушев, Е. В. Комплексные океанологические исследования Азовского моря в 28-м рейсе научноисследовательского судна «Акванавт»/Е. В. Якушев, А. И. Сухинов//Океанология. -2003. -Т. 43. -№ 1. -С.44-53.
- Сухинов, А. И. Численное моделирование экологического состояния Азовского моря с применением схем повышенного порядка точности на многопроцессорной вычислительной системе/А. И. Сухинов//Компьютерные исследования и моделирование. -2016. -Т. 8. -№ 1. -С. 151-168.
- Sukhinov, A.I., Sukhinov A.A. 3D model of diffusion-advection-aggregation suspensions in a water basins and its parallel realization. Parallel Computational Fluid Dynamics 2004: Multidisciplinary Applications -2005. -pp. 223-230 DOI: 10.1016/B978-044452024-1/50029-4
- Sukhinov, A.I., Chistyakov, A.E., Shishenya, A.V., Timofeeva, E.F. Mathematical model for calculating coastal wave processes. Mathematical Models and Computer Simulations. -2013. -Т. 5. -№ 2. -pp. 122-129 DOI: 10.1134/S2070048213020087
- Сухинов, А. И. Предсказательное моделирование прибрежных гидрофизических процессов на многопроцессорной системе с использованием явных схем/А. И. Сухинов//Математическое моделирование. -2018. -Т. 30. -№ 3. -С. 83-100.
- Сухинов, А. И. Математическое моделирование условий формирования заморов в мелководных водоемах на многопроцессорной вычислительной системе/А. И. Сухинов//Вычислительные методы и программирование. -2013. -Т. 14. -№ 1. -С. 103-112.
- Sukhinov, A.I., Sukhinov A.A. Reconstruction of 2001 ecological disaster in the Azov sea on the basis of precise hydrophysics models. Parallel Computational Fluid Dynamics 2004: Multidisciplinary Applications -2005. -pp. 231-238
- DOI: 10.1016/B978-044452024-1/50030-0
- Debolskaya, E.I., Yakushev, E.V., Sukhinov, A.I. Formation of fish kills and anaerobic conditions in the sea of Azov. Water Resources. -2005. -Т. 32. -№ 2. -pp. 151-162
- DOI: 10.1007/s11268-005-0020-5
- Никитина, А. В. Оптимальное управление устойчивым развитием при биологической реабилитации Азовского моря/А. В. Никитина//Математическое моделирование. -2016. -Т. 28. -№ 7. -С. 96-106.
- Сухинов, А. И. Математическое моделирование процессов эвтрофикации в мелководных водоемах на многопроцессорной вычислительной системе/А. И. Сухинов, А.В. Никитина, А.Е. Чистяков//Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Вычислительная математика и информатика. -2016. -Т. 5. -№ 3. -С. 36 -53.
- Никитина, А. В. Дифференциально-игровая модель предотвращения заморов в мелководных водоемах/А. В. Никитина, М. В. Пучкин, И. С. Семенов//Управление большими системами. -2015. -Вып. 55. -C. 343-361.
- Сухинов, А. И. Математическая модель трансформации форм фосфора, азота и кремния в движущейся турбулентной водной среде в задачах динамики планктонных популяций/А. И. Сухинов, Ю. В. Белова//Инженерный вестник Дона. -2015. -Т. 37. -№ 3. -C. 50.
- Дегтярева, Е. Е. Программная реализация трехмерной математической модели транспорта взвеси в мелководных акваториях/Е. Е. Дегтярева, Е. А. Проценко, А. Е. Чистяков//Инженерный вестник Дона. -2012. -Т. 23. -№ 4 -2. -30 с. -Режим доступа: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1283 (дата обращения: 12.12.2018).
- Самарский, А. А. Теория разностных схем/А. А. Самарский -Москва: Наука, 1989. -616 с.
- Сухинов, А. И. Достаточные условия сходимости положительных решений линеаризованной двумерной задачи транспорта наносов/А. И. Сухинов, В. В. Сидорякина, А. А. Сухинов//Вестник Донского гос. техн. ун-та. -2017. -Т. 17. -№ 1 (88). -С. 5-17.
- Самарский, А. А. Методы решения сеточных уравнений/А. А. Самарский, Е. С. Николаев. -Москва: Наука, 1978. -532 с.
- Марчук, Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды/Г. И. Марчук. -Москва: Наука, 1982. -319 с.
- Белова, Ю. В. О четырехслойной итерационной схеме/Ю. В. Белова, А. Е. Чистяков, У. А. Проценко//Вестник Донского гос. техн. ун-та. 2016. -Т.16. -№ 4 (87). -С. 146-149.
