Динамические измерения в задачах оперативной океанологии при исследовании свойств океанской толщи

от

Л.А. Краснодубец1,2

 1 Севастопольский государственный университет,   РФ, г. Севастополь, ул. университетская, 33

2 Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

 E—mail: lakrasno@gmail.com

DOI: 10.33075/2220-5861-2022-1-56-65

УДК 621.384 — 027.31                                                

Реферат:

   Представлены результаты исследования возможного применения для использования в оперативной океанологии предложенного автором базового метода вертикального профилирования океанской толщи как стратифицированной водной среды, обеспечивающего в реальном времени измерение плотности морской воды in situ как функции глубины. Построенная на этой основе система динамических измерений позволяет формировать массивы вертикальных профилей 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. Рассмотрены применения метода для сокращения временных и финансовых затрат на проведение океанологических станций путём использования алгоритмов умного профилирования. В целях расширения измерительной базы оперативных исследований океана предложены алгоритмы синхронного профилирования, основанные на применении терминального управления автономными морскими профилографами с регуляторами плавучести. Исследованы вопросы оптимизации динамических измерений. В ходе моделирования 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. Приведены 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. Динамические измерения в задачах оперативной океанологии при исследовании свойств океанской толщи // Системы контроля окружающей среды. 2022. Вып. 1 (47). C. 56–65. DOI 10.33075/2220-5861-2022-1-56-65

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Зеленько А.А. Оперативная океанология: моделирование, мониторинг и прогнозирование гидрофизических полей Мирового океана: дис. … д-ра физ.‑мат. наук. Севастополь. 2018. 251 с.
  2. 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.
  3. Wright D.G., Pawlowicz R., McDougall T.J., Feistel R., Marion G.M. Absolute Salinity, “Density Salinity” and the Reference-Composition Salinity Scale: present and future use in the seawater standard TEOS-10 // Ocean Sci., 2011. № 7. P. 1–26.
  4. Lynne D. Talley. Descriptive Physical Oceanography. Academic Press Inc.(London). 2011. 564 p.
  5. Архипкин В.С., Добролюбов С.А. Океанология. Физические свойства морской воды: учеб. пособие для вузов. 2-е изд., испр. М.: Изд-во Юрайт, 2020. 216 с.
  6. Краснодубец Л.А., Забурдаев В.И., Альчаков В.В. Управление морскими буями-профилемерами как метод повышения репрезентативности термохалинных измерений. Модели движения // Морской гидрофизический журнал. 2012. № 4. С. 69–79.
  7. https://argo.ucsd.edu/how-do-floats-work/ (дата обращения: 04.02.2022).
  8. Краснодубец Л.А. Морские наблюдательные системы с подвижными платформами сбора данных. Севастополь: ИПТС. 2018. 208 с.
  9. Краснодубец Л.А. Концепция применения и моделирование морского автономного smart профилографа // Системы контроля окружающей среды. 2020. № 3. С. 106–113.

 

Loading