Л.А. Краснодубец1,2
1 Севастопольский государственный университет, РФ, г. Севастополь, ул. университетская, 33
2Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28
E—mail: lakrasno@gmail.com
DOI: 10.33075/2220-5861-2021-1-54-60
УДК 621.384 — 027.31
Реферат:
На основе математического описания процессов измерения вертикального профиля плотности океанской среды при помощи ныряющего морского автономного зонда – профилографа, оснащённого бортовой навигационной системой, предложена структура и компьютерная модель многоцелевой информационно-измерительной системы, которая предназначена для использования в оперативной океанологии. Предлагаемая система формирует массивы измерений вертикальных профилей in situ плотности морской воды и её приращения, а также скорости звука как функций гидростатического давления, получаемых за одно зондирование. При этом практически параллельно формируются массивы полной и термохалинной вертикальной устойчивости водных слоёв, а также соответствующие вертикальные распределения частоты Вяйсяля-Брента термохалинных колебаний в стратифицированной океанской среде. В ходе моделирования использована оригинальная модель погружения автономного морского зонда в стратифицированной морской воде, а также динамическая модель измерений траекторных параметров его движения с учетом инерционных свойств применяемых датчиков ускорения и давления. В качестве объекта измерений использовалась имитационная модель океанской среды с вертикальной плотностной стратификацией и соответствующей ей скоростью звука в морской воде, разработанная на основе реальных данных профильных измерений, полученных при проведении конкретных гидрологических станций. Верификация моделей процессов динамических измерений проводились методом компьютерного моделирования в среде MATLAB & Simulink на основе сравнения результатов моделирования с опубликованными результатами гидрологических станций. Представлены иллюстрации результатов компьютерного моделирования.
Ключевые слова: профилограф, стратификация океана, компьютерная модель, плотность морской воды, динамические измерения, частота Вяйсяля-Брента, вертикальная устойчивость.
Для цитирования: Краснодубец Л.А. Многоцелевая информационно-измерительная система для вертикального профилирования океанской среды // Системы контроля окружающей среды. 2021. Вып. 1 (43). C. 54–60.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- The acquisition, calibration and analysis of CTD data. UNESCO Technical Papers in Marine Science. 54. A report of SCOR Working Group 51,1988. P. 94.
- Электронный ресурс URL: https://www.researchgate.net/publication/216028042_The_International_Thermodynamic Eqution_of_Seawater_2010_TEOS-10 (дата обращения: 16.02.2020).
- Краснодубец Л.А. Метод определения вертикального профиля плотности морской воды на основе измерений параметров движения неуправляемого автономного зонда // Системы контроля окружающей среды. 2017. № 10. С. 8–15.
- Архипкин В.С., Добролюбов С.А. Океанология. Физические свойства морской воды: учеб. пособие для вузов. 2-е изд., испр. и доп. М.: Изд-во Юрайт, 2020. 216 с.
- 5. D. G. Wright, R. Pawlowicz, T. J. McDougall, R. Feistel, and G. M. Marion. Absolute Salinity, “Density Salinity” and the Reference-Composition Salinity Scale: present and future use in the seawater standard TEOS-10 // Ocean Sci., 2011. No 7. P. 1–26.
- Lynne D. Talley. Descriptive Physical Oceanography. Academic Press Inc.(London). 2011. 564 p.
- Stewart Robert H. Introduction To Physical Oceanography. Independent Publishing Platform, 2014. 354 p.
- Лайтхилл Дж. Волны в жидкостях. М.: Мир, 1981.