Информационная система "Конференции"

Тезисы докладов

В последние годы появилась техническая возможность регистрировать амплитуду и форму волны цунами в глубоком океане. Эти мареограммы (изменение уровня водной поверхности во времени) свободны от влияния эффектов взаимодействия волны с шельфом и берегом, поэтому они более точно отображают информацию об очаге цунами (пространственное положение и профиль начального вертикального смещения водной поверхности). Линейный характер распространения цунами на глубокой воде даёт основу для рассмотрения процесса генерации и распространения волны от сложного очага, как суперпозицию волн от нескольких более простых (базисных) очагов, составляющих этот реальный очаг. Основная идея подхода заключается в том, что область расположения возможных очагов цунами делится на небольшие участки примерно одинаковой формы, в которых располагаются базисные очаги с характерным для очагов цунами профилем смещения водной поверхности. Необходимо, чтобы базисные очаги были способны в линейной комбинации хорошо приближать возможные в реальности смещения свободной поверхности в очаге цунами. После того, как система базисных источников построена, производятся предварительные численные расчёты распространения цунами от каждого из этих источников. Расчётные мареограммы в точках расположения регистрирующих глубоководных станций сохраняются в специальной базе данных. После регистрации реальной волны цунами, с помощью специально созданной программы осуществляется подбор коэффициентов в линейной комбинации базисных источников, минимизирующих (с учётом записей несколькими регистраторами) невязку между реальной мареограммой и линейной комбинацией расчётных мареограмм. Таким образом строится приближённый очаг, определяемый линейной комбинацией из нескольких базисных источников, который продуцирует волны цунами со схожими с реальной волной характеристиками (по крайней мере в направлениях глубоководных регистраторов).

При небольших размерах очага, когда в линейной комбинации включено всего несколько (до шести) базисных очагов, поиск оптимальных значений коэффициентов может производиться чисто комбинаторным способом. То есть перебор всех возможных комбинаций коэффициентов и проверка значений невязки для каждой из этих комбинаций. Однако, если для трёх-четырёх источников весь процесс поиска оптимальных коэффициентов занимает несколько секунд, то для шести источников требуется уже до нескольких минут. Количество машинных операций при таком подходе имеет степенную зависимость от количества рассматриваемых базисных источников. Если реальный очаг будет очень протяжённым (как это было в случае цунами 2004 года в Индийском океане), то процесс займёт слишком много времени, что бы быть применимым в режиме реального времени. В работе предлагается такой алгоритм вычисления искомых коэффициентов, при котором количество выполняемых компьютером арифметических операций линейно возрастает при добавлении к уже рассматриваемым дополнительных базисных очагов. Суть его заключается в построении хронологической последовательности прихода волн от тех базисных источников, для которых первые периоды расчётных мареограмм попадают во временной интервал первого периода зарегистрированной волны цунами. Затем подбор коэффициентов ведётся уже с учётом этой последовательности. Методика была протестирована на имеющихся записях реального цунами глубоководными регистрирующими станциями.

Дополнительные материалы:

Полный текст доклада

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
    Дата последней модификации: 06-Jul-2012 (11:52:01)