Конференции ИВТ СО РАН

VIII Всероссийская конференция "Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф"

Россия, г. Кемерово, 26 - 28 октября 2005 г.

Тезисы докладов

Численное моделирование крупномасштабных поверхностных волн в акватории Охотского моря с использованием многопроцессорных ЭВМ

Каменщиков Л.П., Карепова Е.Д., Пятаев С.Ф., Шайдуров В.В.

Институт вычислительного моделирования СО РАН (Красноярск)

Известно, что крупномасштабные поверхностные волны, возникающие в морях и океанах, способны вызвать катастрофические последствия при достижении ими берегов. Аналогичные процессы, хотя и меньших масштабов, могут наблюдаться, например, на реках во время паводка, при подрыве ледовых заторов, при резком сбросе воды на ГЭС в больших объемах и т.п. Гравитационные колебания поверхности океанов приводят даже к неравномерному вращению Земли вокруг оси, что требуется учитывать при эксплуатации глобальных навигационных спутниковых систем, т.е. актуальность исследований по данной темы очевидна.

Математически поверхностные волны в акваториях в пределах приемлемой точности описываются в рамках теории мелкой воды. В применявшейся нами нелинейной модели гравитационных волн учитываются сила Кориолиса, силы трения о дно и внешние (например, ветровые) воздействия. Уравнения для двух компонент скорости и для высоты волны записаны в координатах "долгота, широта, время". Часть границы вычислительной области проходит по воде, часть по береговой линии. Для разных типов границы ставятся различные краевые условия.

Дискретный аналог задачи строился методом конечных элементов с линейными базисными функциями и квадратурными формулами второго порядка. Использовались неструктурированные сетки, образованные треугольными ячейками, со сгущением узлов сетки вблизи берегов.

Проведены как тестовые расчеты для простых областей с известными решениями, так и расчеты, представляющие интерес для практики, применительно к Охотскому морю. В качестве исходных данных использовались результаты спутниковых и береговых наблюдений. Представлены картины распространения волн с оценкой времени достижения волнами различных участков берега. Разработаны машинные программы на языках Фортран и С. Распараллеливание проводилось с помощью системы DVM.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант 05-01-00579.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]