Введение 3
1. Характеристика районов 5
1.1 Физико-географическое описание районов 5
1.2 Ледовый режим 13
1.3 Атмосферный форсинг 15
2. Методы и данные 18
2.1 Методы численного эксперимента 18
2.2 Исходные данные для численного эксперимента 28
3. Численное моделирование распределения толщины льда 33
3.1 Расчет функции распределения толщины льда в ВосточноСибирском море 33
3.2 Расчет функции распределения толщины льда в Карском море 49
3.3 Сравнение результатов численных экспериментов 66
Заключение 67
Список использованных источников 69
Толщина льда это одна из важнейших характеристик ледяного покрова. Распространение толщины ледяного покрова не однородна, из-за обилия разных факторов, влияющих на нарастание и динамику льда. Функция распределения толщины льда призвана для того чтобы описать сезонный ход эволюции толщины ледяного покрова, и в дальнейшем выразить этот процесс посредством моделирования .
Развитие методов расчета и прогноза ледовых и океанографических условий в арктических морях является актуальной проблемой в связи с активизацией экономической деятельности в Арктике в последнее десятилетие. Это обусловило появление ряда новых задач, а именно: необходимость прогнозирования состояния моря в течение года с большей детализацией в пространстве и времени, оценки вероятности возникновения экстремальных характеристик ледовых и океанологических параметров для минимизации экологических и экономических потерь.
Объектами эксперимента в данной работе были выбраны ВосточноСибирское и Карское моря — это окраинные моря Северного Ледовитого океана. Которые практический на протяжении всего года покрыты льдом, что упрощает расчет толщины льда в этих регионах.
Данная работа реализуется посредством языка программирования Fortran, что позволяет создать настоящею модель, которая упростит и улучшит численную реализацию функции расчета толщины льда.
Расчеты данных о толщине льда поспособствуют изучению процессов в ледяном покрове.
Цель работы заключается в том, чтобы получить сезонную эволюцию функции распределения толщины льда .
Для достижения этой цели необходимо выполнить следующие задачи :
- Описать физико-географические характеристики районов измерений.
- Описать сезонную ледовую обстановку районов.
- Выделить ход температуры атмосферы в заданных районах.
- Смоделировать тепловые и динамические процессы ледяного покрова.
- Рассчитать функцию распределения толщины льда.
Сравнить полученные результаты и составить анализ.
При анализе результатов расчета функции распределения толщины льда мы приходим к выводу о том, что ее можно описать в рамках модели, а результаты численного расчета будут в целом отражать сезонное нарастание и распространение толщины льда. Данная модель демонстрирует нам возможность характеризовать динамику ледяного покрова, используя при этом статистические вероятности, отражающие общую динамику ледяного покрова.
При использовании статистического подхода, важно понимать, что точность динамики ледяного покрова будет напрямую зависеть от длины выборки входящих значений.
При всех своих достоинствах модель имеет и недостатки, например, динамическая составляющая модели, в нашем случае использовался генератор случайных чисел, следовательно, сравнивать результаты динамики ледяного покрова модели с натурными данными не корректно.
Одним из главных недостатков в модели является то, что функция распределения толщины льда с своими допущениями может считать толщину льда, только в период нарастания ледяного покрова, следовательно, она не способна отразить годовой ход толщин льда.
Все вышеперечисленные недостатки модели можно решить путем усложнения функции распределения толщины льда, в связи с этим в будущем при усовершенствовании расчета функции распределения толщины льда и модели в целом, результаты численных расчетов будут более приближены к натурным измерениям.
Данная работа позволила сделать выводы о том, что существуют действующие способы прогностического расчета толщины льда и они могут еще развиваться.
