IGWResearch 2.0 - программный комплекс для моделирования внутренних волн в Мировом Океане

Применение математического моделирования для изучения геофизических процессов является одним из основных инструментов при исследовании масштабных природных явлений. Одним из таких явлений является распространение и трансформация внутренних волн в океане. Такие волны возникают в толще воды под действием силы тяжести и вследствие расслоенности воды по солености и температуре с изменением глубины. Внутренние волны являются актуальным объектом исследования так как вносят значительный вклад на формирование рельефа дна и воздействие на опоры гидротехнических сооружений, что напрямую влияет как на хозяйственную деятельность человека на шельфе, так и на экосистему в целом.

В ходе реализации первого этапа, были выполнены следующие работы: проектирование программного комплекса, разработка расчетных блоков и алгоритмов для работы с многомерными данными представляющими физические поля распределенные  на географической сетке, алгоритмы для загрузки данных в комплекс, алгоритмы построения и подготовки выборок данных для проведения математического моделирования, ряд численных моделей (уравнение Кортевега-де-Вриза, уравнение Гарднера, уравнение Гарднера-Островского) для моделирования и трансформации внутренних волн, модель построения траектории переноса частиц, а также ряд программных инструментов для визуализации и анализа результатов.

Для инициализации численных моделей в программном комплексе используются данные плотности, полученные из открытых источников данных с помощью уравнения состояния морской воды на основе гидрологических атласов WOA18, GDEM3.0. Для задания береговой линии применяется атлас батиметрии ETOPO1.

Работы ведутся в рамках гранта Российского Научного Фонда проект № 17-71-10101