Помощь студентам в учебе
Термохалинные процессы в прибрежной зоне
|
Содержание
Введение
Цель и задачи 2
Глава1. Физико-географическое описание акватории Обзор литературы по проливу БЗ 4
1.1. Физико-географическоеописание Финского залива и пролива
Бьеркезунд 4
1.2. Историческая справка о месте проведения исследований 5
1.3. Климатологические условия в восточной части Финского залива 7
1.4. Гидрологический режим района исследования 13
Глава 2. Исходные данные и методы работы 21
2.1. Данные наблюдений в проливе Бьеркезунд 26
2.2. Прогрммный комплекс CARDINAL 28
Глава 3. Термохалинный режим пролива Бьеркезунд 33
Глава 4. Численные эксперименты с моделью пролива Бьеркезунд 43
Заключение 50
Использованныеисточники 52
Приложение 55
Введение
Цель и задачи 2
Глава1. Физико-географическое описание акватории Обзор литературы по проливу БЗ 4
1.1. Физико-географическоеописание Финского залива и пролива
Бьеркезунд 4
1.2. Историческая справка о месте проведения исследований 5
1.3. Климатологические условия в восточной части Финского залива 7
1.4. Гидрологический режим района исследования 13
Глава 2. Исходные данные и методы работы 21
2.1. Данные наблюдений в проливе Бьеркезунд 26
2.2. Прогрммный комплекс CARDINAL 28
Глава 3. Термохалинный режим пролива Бьеркезунд 33
Глава 4. Численные эксперименты с моделью пролива Бьеркезунд 43
Заключение 50
Использованныеисточники 52
Приложение 55
Процессы в прибрежной зоне морей и заливов отличаются разнообразием форм проявления, которые являются результатом протекания этих процессов и механизмов, их вызывающих. Сложные процессы происходят, например, в проливах между островами, которые являются одним из типов прибрежных зон. В восточной части Финского залива расположены Березовые острова, отделенные от северного берега финского побережья проливом Бюркезунд. Термохалинные процессы в этом проливе являются наглядным примером более общих процессов в прибрежной зоне. В течение нескольких десятилетий студенты-океанологи РГМУ практиковались и проводили океанологические исследования в этом проливе. Базы располагались как на островах, так и на берегу в городах Приморск, Выборг и окрестностях. Поэтому получение лучшего представления о таких акваториях, процессах, происходящих в них, представляет интерес не только для студентов и преподавателей РГМУ, но и для более широкого круга потребителей и исследователей: морских геологов, портовых строителей, судоводителей и других.
Целью данной работы является анализ термохалинных процессов в проливе Бьеркезунд, выяснение механизмов, которые их определяют, и воспроизведение некоторых процессов с помощью математического моделирования.
Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи.
I. Обобщить результаты наблюдений, проведенных в проливе
Бюркезунд за несколько лет и сравнить с данными других исследований по литературным источникам.
Рассмотреть термохалинные процессы, происходящие в проливе
при различных погодных условиях, и механизмы которые их вызывают.
I. Использовать программный комплекс CARDINAL (ПК) для воспроизведения некоторых характерных процессов, и для понимания этих механизмов.
II. Сравнить результаты моделирования с натурными данными.
III. Дать рекомендации по проведению полевых экспериментов в
проливе Бюркезунд во время предстоящих учебных практик.
Изучение таких акваторий, процессов и особенностей проводится достаточно давно, поскольку многие вопросы и задачи, которые необходимо было решить, имели важное практическое значение для морской деятельности. В настоящее время инструменты для решения этих запросов становятся доступными благодаря технологическому прогрессу и постоянно растущим вычислительным возможностям. Понимание особенностей процессов и механизмов, которые их вызывают, позволяет лучше управлять прибрежной деятельностью и оценивать воздействие человеческой деятельности на гидрологические режимы и профили характеристик не только в прибрежных зонах, но и в водах, не имеющих выхода к морю. Одним из таких инструментов, который становится надежной платформой для различных исследований, является математическое моделирование с использованием программного обеспечения, позволяющего производить визуализацию данных и результатов моделирования.
Целью данной работы является анализ термохалинных процессов в проливе Бьеркезунд, выяснение механизмов, которые их определяют, и воспроизведение некоторых процессов с помощью математического моделирования.
Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи.
I. Обобщить результаты наблюдений, проведенных в проливе
Бюркезунд за несколько лет и сравнить с данными других исследований по литературным источникам.
Рассмотреть термохалинные процессы, происходящие в проливе
при различных погодных условиях, и механизмы которые их вызывают.
I. Использовать программный комплекс CARDINAL (ПК) для воспроизведения некоторых характерных процессов, и для понимания этих механизмов.
II. Сравнить результаты моделирования с натурными данными.
III. Дать рекомендации по проведению полевых экспериментов в
проливе Бюркезунд во время предстоящих учебных практик.
Изучение таких акваторий, процессов и особенностей проводится достаточно давно, поскольку многие вопросы и задачи, которые необходимо было решить, имели важное практическое значение для морской деятельности. В настоящее время инструменты для решения этих запросов становятся доступными благодаря технологическому прогрессу и постоянно растущим вычислительным возможностям. Понимание особенностей процессов и механизмов, которые их вызывают, позволяет лучше управлять прибрежной деятельностью и оценивать воздействие человеческой деятельности на гидрологические режимы и профили характеристик не только в прибрежных зонах, но и в водах, не имеющих выхода к морю. Одним из таких инструментов, который становится надежной платформой для различных исследований, является математическое моделирование с использованием программного обеспечения, позволяющего производить визуализацию данных и результатов моделирования.
Возникли сложности?
Нужна помощь преподавателя?
Помощь в написании работ!
Анализ полученных в выпускной квалификационной работе
результатов позволяет сделать следующие основные выводы.
1. На основе многолетних наблюдений, выполненных студентами и сотрудниками РГГМУ в проливе Бьеркезунд в восточной части Финского залива (ВЧФЗ), выявлены характерные черты термохалинной структуры вод пролива.
2. Термохалинная структура вод пролива Бьеркезунд формируется под влиянием общей динамики ВЧФЗ и атмосферного воздействия на поверхности бассейна.
3. Характерными чертами структуры вод пролива являются, во-первых - формирование трехслойной термической структуры в теплую половину года. Тогда как в осенне-зимний период конвекция перемешивает бассейн практически до дна.
Вторая особенность: в летний период при слабом ветре переменных направлений в верхнем перемешанном слое пролива формируются вихревые структуры с характерными очагами или пятнами воды с повышенной температурой.
Третья особенность: при сильном и устойчивом в течение нескольких часов ветре верхний слой перемешивается, и вихревые структуры в нем размываются. При особенно сильном ветре, направленном вдоль оси пролива, вся толща может быть охвачена потоком одного направления.
4. Программный комплекс CARDINAL был применен для воспроизведения некоторых характерных особенностей термической структуры пролива Бьеркезунд.
5. Воспроизведена трехслойная термическая структура на вертикальных разрезах в проливе. Однако ярко выраженного термоклина получено не было, т.к. были учтены не все параметры переноса тепла по вертикали.
6. Были воспроизведены очаги теплой воды, связанные с разнонаправленными движениями воды в верхнем слое бассейна при относительно слабом ветровом воздействии (примерно 3 м/с)
Численные эксперименты показали, что при постоянном и достаточно сильном ветре (10м/с), направленном вдоль оси пролива, верхний слой перемешивается, и очаги тепла и вихревые структуры размываются.
результатов позволяет сделать следующие основные выводы.
1. На основе многолетних наблюдений, выполненных студентами и сотрудниками РГГМУ в проливе Бьеркезунд в восточной части Финского залива (ВЧФЗ), выявлены характерные черты термохалинной структуры вод пролива.
2. Термохалинная структура вод пролива Бьеркезунд формируется под влиянием общей динамики ВЧФЗ и атмосферного воздействия на поверхности бассейна.
3. Характерными чертами структуры вод пролива являются, во-первых - формирование трехслойной термической структуры в теплую половину года. Тогда как в осенне-зимний период конвекция перемешивает бассейн практически до дна.
Вторая особенность: в летний период при слабом ветре переменных направлений в верхнем перемешанном слое пролива формируются вихревые структуры с характерными очагами или пятнами воды с повышенной температурой.
Третья особенность: при сильном и устойчивом в течение нескольких часов ветре верхний слой перемешивается, и вихревые структуры в нем размываются. При особенно сильном ветре, направленном вдоль оси пролива, вся толща может быть охвачена потоком одного направления.
4. Программный комплекс CARDINAL был применен для воспроизведения некоторых характерных особенностей термической структуры пролива Бьеркезунд.
5. Воспроизведена трехслойная термическая структура на вертикальных разрезах в проливе. Однако ярко выраженного термоклина получено не было, т.к. были учтены не все параметры переноса тепла по вертикали.
6. Были воспроизведены очаги теплой воды, связанные с разнонаправленными движениями воды в верхнем слое бассейна при относительно слабом ветровом воздействии (примерно 3 м/с)
Численные эксперименты показали, что при постоянном и достаточно сильном ветре (10м/с), направленном вдоль оси пролива, верхний слой перемешивается, и очаги тепла и вихревые структуры размываются.
1. «Карта, Финский залив, Сестрорецк Кронштадт, лист 22» Хворов Г.,гл.ред., 2012
2. Расписание погоды, данные метеостанции Лаппеенранте
(аэропорт), период с 2018 до 2020 г. Доступ:
ййр8://гр5.ги/Архив погоды в Лаппеэнранте (аэропорт),
3. Нежиховский Р.А. Река Нева и Невская губа - Л.:
Гидрометеоиздат, - 1981, - 112с.
4. Финский залив. Справочные данные. Доступ:
https://waterresources.ru/zalivy/finskiy-zaliv/
5. Лукьянов С.В., Пнюшков А.В., Степанов О.В. Распределение гидрологических показателей по акватории пролива Бьёркёзунд. В сборнике: Природная среда побережья и акватории Финского залива (район порта "Приморск") /Ред. Е.А. Волковой, В.Н. Храмцова, Г.А. Исаченко.- Санкт- Петербург, 2003. С. 81-86.
6. Аверкиев А.С., Лукьянов С.В., Татаренко Ю. А. Термохалинная
структуравод восточной части Финского залива в безлёдный период по экспериментальным данным// Труды III Всероссийской конференции «Гидрометеорология и экология: достижения и перспективы развития», СПб.: ХИМИЗДАТ, 2019. - с. 39-43 (1023 с. ISBN 978-5-93808-336-3).
7. Аверкиев А.С., Иванов В.В., Лукьянов С.В., Смирнов Ю.Ю. Термохалинная структура вод в проливе Бьеркезунд. - В сборнике: XXIX Береговая конференция: Натурные и теоретические исследования - в практику берегопользования». Сборник материалов Всероссийской конференции с международным участием. Калининград, 2022. С. 205-207.
8. Владимирова О.М. Вклад растворенного органического вещества в баланс азота и фосфора в Финском заливе на основе математического моделирования/ Дисс. на соискание степени канд. геогр. наук, 2019 / Рук-ль Еремина Т. Р. Доступ: https://disser.spbu.ru/files/2019/disser vladimirova.pdf
9. Annual Reviews of climate data and its weather Resources for public use, 2021. РФ, Климатические синоптические данные из Выборга: Службы, база данных. Формат данных: карта. Режим доступа: свободный
https://weatherspark.com/map?id=95778&pageType=7&yearNumber=2023/ (дата обращения: 18.05.2023)..
10. База данных: Формат данных: таблицыexcel. Режим доступа: свободныйhttps://iridl.ldeo.columbia.edu (образовательный инструмент для институционального применения)
11. Изменение береговой зоны восточной части финского залива под воздействием природных и антропогенных факторов / М.А. Спиридонов, Д.В. Рябчук, К.К. Орвику, Л.Л. Сухачева, Е.Н. Нестерова, В.А.Жамойда // Человек: образ и сущность : гуманитарные аспекты : науч. журн. Доступ: http: //www.evgengusev.narod.ru/laptev/spiridonov-2010 .html
http: //www. evgengusev.narod. ru/laptev/spiri-3.jpg
12. Ледовый атлас Финского залива, База данных: Арктический и антарктический научно-исследовательский институт ААНИИ,© 2021: Ледовый атласы Финского залив. Данных в формате карты из атласов Режим доступа: http: //wdc. aari.ru/datasets/d0040/arctic/old/
13. FinishMeteorologicalInstitute Ледовый FMI, База
данных:Климатологическое исследование по морской статистике, изучение ледяного покрова моря зимой, защита ледовых сезонов, описания, с 1996 по 2021 г: Восточная часть Финского залива. Данные в формате таблиц с сайта. Режим доступа: https://en. ilmatieteenlaitos. fi/ice-winter-2010-2011
14. Клеванный K. A. Применение программного комплекса, CARDINAL // Hyrodynamicandwaterpollutioncomputerprogram: список всех проектов, выполненных с использованием cardinalsoft, 2023 -Режим доступа: http://cardinal-hydrosoft.ru/?page id=323&lang=en
15. Иванов В.В., Лукьянов С.В., Пнюшков А.В. Гидродинамические условия пролива Бьеркезунд. В сборнике: Природная среда побережья и акватории Финского залива (район порта "Приморск"). Санкт-Петербург, 2003. С. 86-91.
Иванов В.В., Лукьянов С.В., Шевчук О.И., Татаренко Ю.А., Смирнов Ю.Ю., Благодатских Е.А. Особенности гидродинамических процессов в проливе Бьеркезунд. Сборник материалов Всероссийской конференции с международным участием. Калининград, 2022. С. 205-207.- с.219-221
2. Расписание погоды, данные метеостанции Лаппеенранте
(аэропорт), период с 2018 до 2020 г. Доступ:
ййр8://гр5.ги/Архив погоды в Лаппеэнранте (аэропорт),
3. Нежиховский Р.А. Река Нева и Невская губа - Л.:
Гидрометеоиздат, - 1981, - 112с.
4. Финский залив. Справочные данные. Доступ:
https://waterresources.ru/zalivy/finskiy-zaliv/
5. Лукьянов С.В., Пнюшков А.В., Степанов О.В. Распределение гидрологических показателей по акватории пролива Бьёркёзунд. В сборнике: Природная среда побережья и акватории Финского залива (район порта "Приморск") /Ред. Е.А. Волковой, В.Н. Храмцова, Г.А. Исаченко.- Санкт- Петербург, 2003. С. 81-86.
6. Аверкиев А.С., Лукьянов С.В., Татаренко Ю. А. Термохалинная
структуравод восточной части Финского залива в безлёдный период по экспериментальным данным// Труды III Всероссийской конференции «Гидрометеорология и экология: достижения и перспективы развития», СПб.: ХИМИЗДАТ, 2019. - с. 39-43 (1023 с. ISBN 978-5-93808-336-3).
7. Аверкиев А.С., Иванов В.В., Лукьянов С.В., Смирнов Ю.Ю. Термохалинная структура вод в проливе Бьеркезунд. - В сборнике: XXIX Береговая конференция: Натурные и теоретические исследования - в практику берегопользования». Сборник материалов Всероссийской конференции с международным участием. Калининград, 2022. С. 205-207.
8. Владимирова О.М. Вклад растворенного органического вещества в баланс азота и фосфора в Финском заливе на основе математического моделирования/ Дисс. на соискание степени канд. геогр. наук, 2019 / Рук-ль Еремина Т. Р. Доступ: https://disser.spbu.ru/files/2019/disser vladimirova.pdf
9. Annual Reviews of climate data and its weather Resources for public use, 2021. РФ, Климатические синоптические данные из Выборга: Службы, база данных. Формат данных: карта. Режим доступа: свободный
https://weatherspark.com/map?id=95778&pageType=7&yearNumber=2023/ (дата обращения: 18.05.2023)..
10. База данных: Формат данных: таблицыexcel. Режим доступа: свободныйhttps://iridl.ldeo.columbia.edu (образовательный инструмент для институционального применения)
11. Изменение береговой зоны восточной части финского залива под воздействием природных и антропогенных факторов / М.А. Спиридонов, Д.В. Рябчук, К.К. Орвику, Л.Л. Сухачева, Е.Н. Нестерова, В.А.Жамойда // Человек: образ и сущность : гуманитарные аспекты : науч. журн. Доступ: http: //www.evgengusev.narod.ru/laptev/spiridonov-2010 .html
http: //www. evgengusev.narod. ru/laptev/spiri-3.jpg
12. Ледовый атлас Финского залива, База данных: Арктический и антарктический научно-исследовательский институт ААНИИ,© 2021: Ледовый атласы Финского залив. Данных в формате карты из атласов Режим доступа: http: //wdc. aari.ru/datasets/d0040/arctic/old/
13. FinishMeteorologicalInstitute Ледовый FMI, База
данных:Климатологическое исследование по морской статистике, изучение ледяного покрова моря зимой, защита ледовых сезонов, описания, с 1996 по 2021 г: Восточная часть Финского залива. Данные в формате таблиц с сайта. Режим доступа: https://en. ilmatieteenlaitos. fi/ice-winter-2010-2011
14. Клеванный K. A. Применение программного комплекса, CARDINAL // Hyrodynamicandwaterpollutioncomputerprogram: список всех проектов, выполненных с использованием cardinalsoft, 2023 -Режим доступа: http://cardinal-hydrosoft.ru/?page id=323&lang=en
15. Иванов В.В., Лукьянов С.В., Пнюшков А.В. Гидродинамические условия пролива Бьеркезунд. В сборнике: Природная среда побережья и акватории Финского залива (район порта "Приморск"). Санкт-Петербург, 2003. С. 86-91.
Иванов В.В., Лукьянов С.В., Шевчук О.И., Татаренко Ю.А., Смирнов Ю.Ю., Благодатских Е.А. Особенности гидродинамических процессов в проливе Бьеркезунд. Сборник материалов Всероссийской конференции с международным участием. Калининград, 2022. С. 205-207.- с.219-221
Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.
Подобные работы
- ВЛИЯНИЕ МЕЖСЕЗОННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ТЕРМОХАЛИННОЙ СТРУКТУРЫ ВОД НА ЭКОСИСТЕМЫ ПОЛУИЗОЛИРОВАННЫХ ПРИЛИВНЫХ АКВАТОРИЙ КАНДАЛАКШСКОГО ЗАЛИВА БЕЛОГО МОРЯ
Магистерская диссертация, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 5450 р. Год сдачи: 2023 - Динамика численности основных промысловых рыб в Балтийском море в условиях изменчивости гидрометеорологических процессов
Магистерская диссертация, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4960 р. Год сдачи: 2019 - Особенности многолетней субмезомасштабной вихревой динамики в Карском море
Магистерская диссертация, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4825 р. Год сдачи: 2022 - ВЛИЯНИЕ МЕЖСЕЗОННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ТЕРМОХАЛИННОЙ
СТРУКТУРЫ ВОД НА ЭКОСИСТЕМЫ ПОЛУИЗОЛИРОВАННЫХ ПРИЛИВНЫХ
АКВАТОРИЙ КАНДАЛАКШСКОГО ЗАЛИВА БЕЛОГО МОРЯ
Дипломные работы, ВКР, физика. Язык работы: Русский. Цена: 4750 р. Год сдачи: 2023 - ВОЗДЕЙСТВИЕ ФОРЕЛЕВЫХ ХОЗЯЙСТВ НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИБРЕЖНЫХ АКВАТОРИЙ
Магистерская диссертация, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4860 р. Год сдачи: 2019 - Общая характеристика Белоярской АЭС и района её размещения
Дипломные работы, ВКР, природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4750 р. Год сдачи: 2020 - Условия формирования разрывных течений на Балтийской косе
Бакалаврская работа, география. Язык работы: Русский. Цена: 4550 р. Год сдачи: 2022 - ОСОБЕННОСТИ КОРОТКОПЕРИОДНЫХ ВНУТРЕННИХ ВОЛН В ПРИПОЛЯРНЫХ И ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ МОРЯХ ПО ДАННЫМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Магистерская диссертация, геология и минералогия. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2019 - ОСОБЕННОСТИ КОРОТКОПЕРИОДНЫХ ВНУТРЕННИХ ВОЛН В ПРИПОЛЯРНЫХ И ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ МОРЯХ ПО ДАННЫМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Магистерская диссертация, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4940 р. Год сдачи: 2019 - Исследование пространственно-временной изменчивости полей
фитопланктона Баренцева моря
Бакалаврская работа, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2024