Гиниятуллин А.Р. Тюгин Д. Куркин А.А. Куркина О.Е.
Разработка программного комплекса для исследования внутренних гравитационных волн на основе линейных и нелинейных моделей с использованием атласов их кинематических характеристик в мировом океане
Докладчик: Гиниятуллин А.Р.
Внутренние гравитационные волны (ВГВ) – это волны, возникающие в стратифицированной жидкости под действием силы тяжести). Они существуют в океане благодаря его раслоенности по температуре, солености и течению. Актуальность исследования ВГВ обусловлена их влиянием на движение подводных аппаратов, распространение акустических сигналов, размывы грунта под нефтяными и газовыми платформами, участием в распространении примесей и загрязнений.
К настоящему времени сформировался круг общепризнанных в научном сообществе моделей для описания ВГВ. Однако их применение осложнено отсутствием единой среды для моделирования, различных способов визуализации и манипулирования данными. До настоящего времени модели для описания ВГВ были разрознены, реализованы для частных случаев (в географическом и физическом смыслах), на различных языках программирования, доступны лишь локально. Также эти модели достаточно сложны и их использование требует непростой предварительной подготовки входных данных.
Разработанный программный комплекс – это первая попытка объединить различные модели ВГВ и входные данные из различных источников для автоматизации исследований ВГВ и снятия рутины подготовки, сравнения и выбора входных данных для этих моделей.
Программный комплекс включает в себя реализацию нескольких численных моделей (уравнение Гарднера, рефракционная лучевая модель), графический пользовательский интерфейс, ряд визуализаторов карт и графиков, а также различные инструменты просмотра, сравнения, анализа, задания начальных условий, экспорта областей исходных данных и результатов моделирования.
В качестве источников данных были использованы международные атласы температуры и солености: WOA (World Ocean Atlas 2005, WOA05) и GDEM (Generalized Digital Environmental Model, GDEM V 3.0). Для береговой - цифровой атлас батиметрии GEBCO. Данные были предварительно обработаны и приведены к одному разрешению и формату.
В комплексе использованы различные подходы к исследованию ВГВ. Так, численные модели позволяют оценить кинематические и нелинейные характеристики ВГВ, провести моделирование трансформации и распространения. Расчет коэффициентов вариации для кинематических и нелинейных параметров по двум независимым наборам данных, позволяет также оценить влияние различных источников гидрологических данных на полученные результаты моделирования.
Комплекс написан на языке C++ с использованием библиотек QT. Используемый компилятор: g++ (GCC) 4.4.0, версия библиотеки QT: QT 4.6.2.0.
К списку докладов
