Новый подход к решению задач оперативного анализа состояния вертикальной стратификации вод океанской среды

от

Л.А. Краснодубец1,2

1Севастопольский государственный университет,

 РФ, г. Севастополь, ул. Университетская, 33

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

 E-mail: lakrasno@gmail.com

УДК 621.384 — 027.31                                               

DOI: 10.33075/2220-5861-2023-4-25-33

EDN: https://elibrary.ru/phficb

Реферат: 

Представлено решение задач оперативного анализа состояния вертикальной стратификации океанской среды на основе использования запатентованного В.А. Гайским нового гидростатического способа прямого измерения плотности природных вод и обновлённого оригинального метода динамических измерений вертикального профиля плотности морской воды с помощью морского зонда-профилографа.

Комплексное применение двух различных методов для профильных измерений плотности морской воды позволило избежать проявления существенных недостатков, характерных для каждого из методов – гидростатический метод используется для измерения начального значения плотности морской воды у поверхности, на основе которого обновлённый метод динамических измерений обеспечивает построение для неё всего вертикального профиля в процессе профилирования. При этом обновлённый метод в отличие от базового позволил существенно упростить состав бортовой аппаратуры морского зонда-профилографа, та как для построения вертикального профиля плотности морской воды и её приращения используются данные измерения гидростатического давления, поступающие от единственного датчика давления, установленного на корпусной части морского зонда-профилографа.

Показано применение построенного с помощью предложенного алгоритмического и программного обеспечения профиля плотности морской воды для оперативного анализа состояния вертикальной стратификации вод океанской среды.

Приведены результаты компьютерного моделирования, выполненного с помощью MATLAB & Simulink, в виде графиков распределений основных характеристик вертикальной стратификации вод океанской среды относительно гидростатического давления – плотности морской воды, вертикальной устойчивости слоёв водных масс и частоты Вяйсяля-Брента термохалинных колебаний глубинных волн.

Ключевые слова: стратификация, вертикальная устойчивость, частота Вяйсяля-Брента, морской зонд, плотность морской воды, компьютерное моделирование, гидростатическое давление.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Федоров К.Н. Тонкая термохалинная структура вод океана. Л. Гидрометеоиздат. 1976. 184 c.
  2. Архипкин В.С., Добролюбов С.А. Океанология. Физические свойства морской воды: учеб. пособие для вузов. 2-е изд. М.: Изд-во Юрайт. 2020. 216 с.
  3. Краснодубец Л.А. Метод определения вертикального профиля плотности морской воды на основе измерений параметров движения неуправляемого автономного зонда // Системы контроля окружающей среды. 2017. № 4 (30). С. 8–15.
  4. Краснодубец Л.А. Динамические измерения в задачах оперативной океанологии при исследовании свойств океанской толщи // Системы контроля окружающей среды. 2022. № 1 (47). С. 56–65.
  5. Мамаев О.И. Морская турбулентность. М.: Изд-во МГУ. 1970. 204 с.
  6. Гайский В.А. Патент на изобретение РФ № 2792263. Измеритель плотности жидкости и его варианты: заявитель и патентообладатель: ФГБНУ «Институт природно-технических систем». Опубл. 21.03.2023. Бюл. № 9.
  7. Millard R.C., Owens W.B., Fofonoff N.P. On the calculation of the Brunt-Vaisala frequency. Deep Sea Research. 1990. V. 37. No. 1. P. 167−181.

Loading