📄Работа №175319
Тема: ОСОБЕННОСТИ СУБМЕЗОМАСШТАБНОЙ ВИХРЕВОЙ ДИНАМИКИ ОНЕЖСКОГО И ЛАДОЖСКОГО ОЗЕР ПО ДАННЫМ СПУТНИКОВЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
География
Объем:
45 листов
Год:
2023
Просмотров:
71
4750
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 2
1. Объект и предмет исследования 4
1.1. Физико-географическое описание Онежского и Ладожского озер 4
1.2. Субмезомасштабные вихри 13
1.2.1. Понятие о субмезомасштабе 13
1.2.2. Субмезомасштабные вихревые структуры в естественных водоемах 16
1.3. Обзор существующих методов регистрации проявлений
субмезомасштабных вихрей 18
1.3.1. Контактные методы 18
1.3.2. Дистанционные методы 20
2. Материалы и методы 24
2.1. Исходные данные 24
2.2. Методы исследования 24
3. Пространственно-временная изменчивость характеристик
субмезомасштабных вихрей в крупных стратифицированных озерах 27
3.1. Онежское озеро 27
3.2. Ладожское озеро 32
Заключение 38
Список литературы 40
1. Объект и предмет исследования 4
1.1. Физико-географическое описание Онежского и Ладожского озер 4
1.2. Субмезомасштабные вихри 13
1.2.1. Понятие о субмезомасштабе 13
1.2.2. Субмезомасштабные вихревые структуры в естественных водоемах 16
1.3. Обзор существующих методов регистрации проявлений
субмезомасштабных вихрей 18
1.3.1. Контактные методы 18
1.3.2. Дистанционные методы 20
2. Материалы и методы 24
2.1. Исходные данные 24
2.2. Методы исследования 24
3. Пространственно-временная изменчивость характеристик
субмезомасштабных вихрей в крупных стратифицированных озерах 27
3.1. Онежское озеро 27
3.2. Ладожское озеро 32
Заключение 38
Список литературы 40
📖 Аннотация
Работа посвящена анализу субмезомасштабной вихревой динамики Онежского и Ладожского озер по данным спутниковой радиолокации. Актуальность исследования обусловлена фундаментальной ролью субмезомасштабных процессов (с пространственными масштабами от сотен метров до километров) в переносе вещества и энергии в водных объектах, при этом их систематическое изучение в крупных озерах остается фрагментарным из-за сложностей наблюдений. Методология основана на обработке около 625 радиолокационных изображений (РЛИ) за безлёдные периоды 2021-2022 годов с последующей статистической обработкой для детектирования и характеристики вихревых структур. В результате выявлено и проанализировано 33 вихря в Онежском и 242 вихря в Ладожском озере, при этом около 89% структур имеют диаметр до 3 км, что подтверждает их принадлежность к субмезомасштабному диапазону. Установлено преобладание циклонических вихрей (~80%) со средним диаметром 1.8 км для обоих озер, а также выявлены пространственные особенности их распределения: в Онежском озере вихри сконцентрированы в центральной и западной частях, в Ладожском — в северо-западной, центральной и восточной. Сезонная динамика, предположительно связанная с ветровым воздействием, сезонной циркуляцией и явлением термобара, прослежена, однако требует дальнейших исследований. Полученные результаты, согласующиеся с работами Показеева К.В. и Филатова Н.Н. по гидрофизике озер, а также с исследованиями субмезомасштабных процессов (Thomas L.N. et al., 2008), имеют практическую значимость для гидрологического мониторинга и прогнозирования качества воды, поскольку субмезомасштабные вихри напрямую влияют на перемешивание и распределение биогенных элементов.
📖 Введение
Крупномасштабные (синоптические) вдольбереговые циркуляции, подобные вихревым, являются повсеместной особенностью не только океанов, но и больших озер. Они играют решающую роль в горизонтальном и вертикальном распределении биологических, химических и физических параметров, которые могут влиять на качество воды. Актуальность данной работы определяется тем, что кроме крупномасштабной циркуляции в озерах возникают явления меньшего масштаба, влияние на которых силы Кориолиса не является определяющим. Например, явления, относящие к субмезомасштабному интервалу изменчивости гидрологических полей. Этому интервалу соответствует характерный пространственный масштаб от сони метров до единиц километров и характерное временя сосуществования от часов до суток. Понимание и описание явлений и структур в субмезомасштабном интервале изменчивости, как переходного звена передачи энергии от синоптических процессов к турбулентности, является фундаментальной задачей динамики водных объектов, без которой невозможно качественное описание процессов переноса вещества и функционирования водных экосистем. До настоящего времени представления о субмезомасштабных процессах даже в таких, казалось бы, постоянно исследуемых озерах, как Ладожское, носят отрывочный характер (Румянцев, 2015; Филатов, 2019). Информация о них сводятся лишь к констатации факта их существования несмотря на то, что, например, малые вихри могут существенно влиять на интенсивность обмена через термобар и вызывать забросы теплых вод в «холодную» зону термобара (Кондратьев и др., 1988). Недостаточная изученность субмезомасштабных явлений объясняется двумя основными причинами - сложностью одновременного выполнения высокоразрешающих контактных измерений в различных точках акватории и малыми пространственно-временными масштабами этих процессов, что требует совершенствования существующих и создания новых методик наблюдений за данными процессами.
Цель выпускной квалификационной работы заключается в количественной оценке пространственно-временной субмезомасштабной вихревой динамики Онежского и Ладожского озер по данным спутниковых радиолокационных наблюдений с мая по октябрь 2021-2022 гг.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Выполнить литературный обзор по субмезомасштабным вихрям и их проявлениях в крупных стратифицированных озерах.
2. Детектировать на радиолокационных изображениях Онежского и Ладожского озер за безлёдный период 2021-2022 годов проявления субмезомасштабных вихревых структур.
3. Выполнить статистическую обработку полученных данных.
4. Построить карты распределения проявлений вихревых структур на исследуемых акваториях.
5. Выявить особенности пространственно-временной изменчивости проявлений вихревых структур на каждой из рассматриваемых акваторий.
Цель выпускной квалификационной работы заключается в количественной оценке пространственно-временной субмезомасштабной вихревой динамики Онежского и Ладожского озер по данным спутниковых радиолокационных наблюдений с мая по октябрь 2021-2022 гг.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Выполнить литературный обзор по субмезомасштабным вихрям и их проявлениях в крупных стратифицированных озерах.
2. Детектировать на радиолокационных изображениях Онежского и Ладожского озер за безлёдный период 2021-2022 годов проявления субмезомасштабных вихревых структур.
3. Выполнить статистическую обработку полученных данных.
4. Построить карты распределения проявлений вихревых структур на исследуемых акваториях.
5. Выявить особенности пространственно-временной изменчивости проявлений вихревых структур на каждой из рассматриваемых акваторий.
✅ Заключение
Был проведен литературный обзор по субмезомасштабным вихрям и их проявлениях в крупных стратифицированных озерах по типу Онежского и Ладожского. Определены границы субмезомасштаба для анализа данных, полученных по результатам обработки около 625 снимков для обоих озер.
Анализ РЛИ за два года показал, что в Онежском озере зафиксировано 33 вихря, а в Ладожском - 242 вихря. Как следствие этого можно сделать вывод, что субмезомасштабные вихри не редкое явление, однако вероятность их обнаружения резко снижается при уменьшении частоты покрытия снимками исследуемых акваторий, что особо проявилось в Онежском озере, где в 2021 г. средняя частота проявления вихревых структур была примерно на каждом 67 снимке. Для Ладожского частота проявления больше, в среднем на каждом 35 снимке.
По результатам статистической обработки данных к выбранной нами границе субмезомасштаба (до 3 км) относиться около 89 % всех обнаруженных на РЛИ вихревых структур. Их средний диаметр для обоих озер составил 1.8 км. Среди вихрей отмечалось значительное преобладание циклоническим типом вращения (~80 %) с диаметрами от 0.3 км до 3 км (~67 %).
По построенным картам распределения вихревых структур для Онежского озера проявления вихрей сосредоточенно в центральной и западной частях водоема со средним диаметром 2.2 км. В Ладожском вихри были детектированы в северо-западной, в центральной и в восточной частях озера со среднем диаметром 1.4 км.
Сезонный ход для Онежского озера в рамках одного года прослеживается, но из-за того, что основное количество вихрей приходится на 2021 г. сложно утверждать, что в другие года от будет повторяться. В Ладожском распределение не похоже на нормальное и сезонный ход сложно определить, хотя и есть пики роста количества вихрей, соответствующих явлению термобара весной и осенью.
Предположительно основные механизмы генерации вихрей в озерах связаны с воздействием неоднородных полей ветра над водоемом, общим сезонным ходом циркуляции вод, а также образование термической фронтальной зоны, проявляющейся при термобаре. К причинам возникновения в Онежском озере можно отнести влияние ветра и сезонной циркуляции, в Ладожском - ветер, сезонную циркуляцию и термобар.
На данный момент не хватает данных для более точного определения причин генерации субмезомасштабных вихревых структур, поэтому дальнейшая работа будет направлена на их выявление для этих двух географически близких озер.
Анализ РЛИ за два года показал, что в Онежском озере зафиксировано 33 вихря, а в Ладожском - 242 вихря. Как следствие этого можно сделать вывод, что субмезомасштабные вихри не редкое явление, однако вероятность их обнаружения резко снижается при уменьшении частоты покрытия снимками исследуемых акваторий, что особо проявилось в Онежском озере, где в 2021 г. средняя частота проявления вихревых структур была примерно на каждом 67 снимке. Для Ладожского частота проявления больше, в среднем на каждом 35 снимке.
По результатам статистической обработки данных к выбранной нами границе субмезомасштаба (до 3 км) относиться около 89 % всех обнаруженных на РЛИ вихревых структур. Их средний диаметр для обоих озер составил 1.8 км. Среди вихрей отмечалось значительное преобладание циклоническим типом вращения (~80 %) с диаметрами от 0.3 км до 3 км (~67 %).
По построенным картам распределения вихревых структур для Онежского озера проявления вихрей сосредоточенно в центральной и западной частях водоема со средним диаметром 2.2 км. В Ладожском вихри были детектированы в северо-западной, в центральной и в восточной частях озера со среднем диаметром 1.4 км.
Сезонный ход для Онежского озера в рамках одного года прослеживается, но из-за того, что основное количество вихрей приходится на 2021 г. сложно утверждать, что в другие года от будет повторяться. В Ладожском распределение не похоже на нормальное и сезонный ход сложно определить, хотя и есть пики роста количества вихрей, соответствующих явлению термобара весной и осенью.
Предположительно основные механизмы генерации вихрей в озерах связаны с воздействием неоднородных полей ветра над водоемом, общим сезонным ходом циркуляции вод, а также образование термической фронтальной зоны, проявляющейся при термобаре. К причинам возникновения в Онежском озере можно отнести влияние ветра и сезонной циркуляции, в Ладожском - ветер, сезонную циркуляцию и термобар.
На данный момент не хватает данных для более точного определения причин генерации субмезомасштабных вихревых структур, поэтому дальнейшая работа будет направлена на их выявление для этих двух географически близких озер.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.