Отправить другу/подруге по почте ссылку на эту страницуВариант этой страницы для печатиНапишите нам!Карта сайта!Помощь. Как совершить покупку…
московское время18.10.17 10:19:39
На обложку
Русские военные востоковеды до 1917 г.: Биобиблиографический…авторы — Басханов М. К.
Физика и реальностьавторы — Эйнштейн А.
Что такое теория массового обслуживания. — 2-е изд.авторы — Розенберг В. Я., Прохоров А. И.
б у к и н и с т и ч е с к и й   с а й т
Новинки«Лучшие»Доставка и ОплатаМой КнигоПроводЗаказ редких книгО сайте
Книжная Труба   поиск по словам из названия
СЛЕДУЮЩАЯ ОТПРАВКА НАЛОЖЕННЫМ ПЛАТЕЖОМ — НЕ ПОЗДНЕЕ 27 ОКТЯБРЯ
Авторский каталог
Каталог издательств
Каталог серий
Моя Корзина
Только цены
Рыбалка
Наука и Техника
Математика
Физика
Радиоэлектроника. Электротехника
Инженерное дело
Химия
Геология
Экология
Биология
Зоология
Ботаника
Медицина
Промышленность
Металлургия
Горное дело
Сельское хозяйство
Транспорт
Архитектура. Строительство
Военная мысль
История
Персоны
Археология
Археография
Восток
Политика
Геополитика
Экономика
Реклама. Маркетинг
Философия
Религия
Социология
Психология. Педагогика
Законодательство. Право
Филология. Словари
Этнология
ИТ-книги
O'REILLY
Дизайнеру
Дом, семья, быт
Детям!
Здоровье
Искусство. Культурология
Синематограф
Альбомы
Литературоведение
Театр
Музыка
КнигоВедение
ЛитПамятники
Современные тексты
Худ. литература
NoN Fiction
Природа
Путешествия
Эзотерика
Пурга
Спорт
Важно  Если вы ищете книгу...
внимание!
Если Вы ищете книгу и не можете нигде её найти - напишите нам! Для этого заполните форму в разделе «Заказ редких книг» и отправьте в наш адрес. С большой степенью вероятности мы сумеем Вам помочь!
подробнее…

/Наука и Техника/Физика

Математические модели циркуляции в океане — Марчук Г. И., Кочергин В. П., Саркисян А. С., Бубнов М. А., Залесный В. Б., Климок В. И., Кордзадзе А. А., Кузин В. И., Протасов А. В., Сухоруков В. А., Цветова Е. А., Щербаков А. В.
Математические модели циркуляции в океане
Марчук Г. И., Кочергин В. П., Саркисян А. С., Бубнов М. А., Залесный В. Б., Климок В. И., Кордзадзе А. А., Кузин В. И., Протасов А. В., Сухоруков В. А., Цветова Е. А., Щербаков А. В.
год издания — 1980, кол-во страниц — 288, тираж — 1250, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б тканев., масса книги — 420 гр., издательство — Наука. Новосибирск
цена: 599.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Сохранность книги — хорошая

Утверждено к печати Вычислительным Центром СО АН СССР

Формат 60x90 1/16. Бумага типографская №1. Печать высокая
ключевые слова — океан, циркуляц, разностн, гидротермодинам, метеоролог, термогидродинам, течен, числен, вычислител, турбулент, атмосфер, конечных, термоклин, бароклин, прилив, баротроп, экмановск, пограничн

Монография посвящена теории и методам математического моделирования океанических циркуляции, разрабатываемым в Вычислительном центре СО АН СССР. Рассмотрен ряд постановок задач динамики океана, исследована их разрешимость, предложены эффективные алгоритмы реализации. Большое внимание уделяется разностным схемам и методам решения поставленных задач. Приводятся и анализируются результаты расчётов гидротермодинамических полей для отдельных морей и океанов и Мирового океана в целом.

Работа представляет интерес для специалистов, работающих в области вычислительной математики, гидродинамики, океанологии, метеорологии.


В последние годы быстро растёт число работ, посвящённых математическому моделированию термогидродинамики Мирового океана и отдельных его районов. Если в середине 50-х — начале 60-х годов численные эксперименты по динамике течений были редким явлением (Саркисян, 1954, 1961, 1962), то сейчас большая часть теоретических исследований по этой проблеме выполняется именно численными методами. Этому содействовали быстрое развитие вычислительной математики и вычислительной техники.

К настоящему времени опубликовано значительное число работ, основанных на использовании нелинейных математических моделей, реализованных на мощных ЭВМ. Некоторые такие модели построены в Принстоне (G. F. D. L.) К. Брайеном с соавторами. Очень интересны расчёты Бранена, Левиса (1979) и Манабе, Брайена (1979). К этому кругу исследований примыкают также работы Минца, Такано и Хана (1973). Однако исследования выявили и существенные недостатки математических постановок и алгоритмов численной реализации. К таким недостаткам относятся завышенные значения коэффициентов горизонтального турбулентного обмена, идеализация в постановке граничных условий и т. п., поэтому проблема разработки моделей общей циркуляции атмосферы и океана по-прежнему остаётся актуальной. В Вычислительном центре Сибирского отделения АН СССР в кооперации с Институтом океанологии АН СССР были проведены специальные исследования, посвящённые изучению глобальной циркуляции Мирового океана на основе достаточно точных конечно-разностных схем и эффективных алгоритмов. Были разработаны новые алгоритмы, обеспечивающие корректность численных моделей при физически реальных коэффициентах турбулентного обмена. Использовались специальные схемы уточнения решений, полученных методом вложенных сеток. Важным этапом численных решений глобальных задач океанических циркуляций явилась реализация численных алгоритмов для решения систем разностных уравнений, полученных с помощью метода конечных элементов. Как известно (Марчук, 1977), метод конечных элементов гарантирует сохранение определённости исходного оператора задач, поэтому аппроксимация дифференциальных уравнений разностными в этом случае, в принципе, не искажает качественных особенностей решения исходных задач. При моделировании некоторых феноменов океанической циркуляции важно также уточнение уравнений турбулентности в деятельном слое океана.

Наряду с уравнениями гидродинамики в монографии рассматриваются модели Обухова-Колмогорова-Монина, уравнение энергии турбулентности и уравнение скорости диссипации турбулентной энергии в океане. Такая математическая модель позволила создать теорию сезонного хода океанической циркуляции, а также выявить ответную реакцию океана на штормовые процессы и связанные с этим явлением вариации термоклина.

Заметим, что численное моделирование океанической циркуляции потребовало проведения широкого комплекса исследований по корректности постановок задач. В результате был выделен широкий класс корректных задач и их разностных аппроксимаций. Проведённые исследования подготовили солидную базу для ведения широких численных экспериментов со сложными моделями динамики океана, допускающими физическую интерпретацию результатов.

В монографии приведены также эффективные численные методы решения задач термогидродинамики Мирового океана и результаты конкретных приложений этих методов.

В монографию (§ 6.1) включено описание работ, выполненных Брайеном, Манабе и Левисом, любезно предоставленных авторами. Это их последние достижения в области численного моделирования глобальных океанических циркуляции.

В главе 1, написанной Г. И. Марчуком, А. А. Кордзадзе и М. А. Бубновым, рассматривается ряд математических постановок задач о моделировании циркуляции вод Мирового океана, изучается их корректность, существование и единственность решений, приводятся априорные оценки, полезные при построении устойчивых численных схем. Глава 2 (авторы Г. И. Марчук, В. П. Кочергин и В. А. Сухоруков) посвящена математическому моделированию процессов вертикального турбулентного обмена и механизма формирования сезонного термоклина в океане. Глава 3 (В. Б. Залесный, А. А. Кордзадзе, В. И. Кузин, М. А. Бубнов) содержит новые разностные методы решения задач циркуляции бароклинного океана. В главе 4 (В. П. Кочергин и А. В. Щербаков) на основе метода направленных разностей строятся экономичные разностные схемы второго порядка точности. В главе 5, написанной Г. И. Марчуком и А. В. Протасовым, рассматриваются спектральные методы решения задач динамики океана. Конкретно эти методы применяются к исследованию динамики приливов баротропного Мирового океана и для решения линеаризованной задачи динамики периодических течений бароклинного океана. Глава 6 посвящена приложению численных методов, изложенных в гл. 3 и 4, к исследованию циркуляции бароклинного Мирового океана. В § 1 этой главы имеется написанный А. С. Саркисяном краткий обзор новых достижений зарубежных учёных по данной проблеме. В § 2 содержатся результаты выполненных В. Б. Залесным расчётов полей температуры и течений. Применён метод стационирования для разностной схемы, приведённой в главе 3. В § 3 В. И. Кузиным рассматривается применение метода конечных элементов для решения той же задачи. В § 4 В. П. Кочергиным и А. В. Щербаковым анализируются результаты моделирования течений и поля плотности Мирового океана, полученные методами приведёнными в главе 4. Глава 7 посвящена локальным проблемам динамики морей и океанов. В § 1, 2 этой главы В. А. Сухоруковым и В. И. Климком исследуется сезонная изменчивость течений Северной Атлантики на основе модели верхнего однородного слоя, изложенной в главе 2. В § 3 В. П. Кочергиным и А. В. Щербаковым решается третья краевая задача и приводятся результаты расчёта поля плотности и течений того же бассейна. В § 4 А. С. Саркисяном и Д. Г. Ржеплинским на примере Северной Атлантики исследуется механизм формирования полей плотности и течений (решается задача Неймана). В § 5, написанном Е. А. Цветовой, излагается численная модель динамики и термического режима озера Байкал.

Авторы выражают искреннюю благодарность А. А. Коняхиной за большую помощь, оказанную при оформлении рукописи.

ПРЕДИСЛОВИЕ
Г. Марчук, А. Саркисян

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие3
 
Глава 1. Математические вопросы динамики стратифицированного
океана6
 
§ 1.1. Линейная модель бароклинного океана7
§ 1.2. Нелинейные модели бароклинного океана17
§ 1.3. О стабилизации решений линейных задач динамики океана32
 
Глава 2. Математическое моделирование термоклина и вертикального
турбулентного обмена в океане44
 
§ 2.1. К проблеме формирования термоклина в океане
§ 2.2. Уравнение энергии турбулентности50
§ 2.3. Уравнение диссипации энергии турбулентности54
§ 2.4. Определение эмпирических констант57
 
Глава 3. Численные методы решения задач крупномасштабных
движений в океане54
 
§ 3.1. Основные подходы к построению дискретных моделей динамики
океана
§ 3.2. Моделирование баротропных и бароклинных океанических течений67
§ 3.3. Численные методы решения нестационарных уравнений
термогидродинамики океана101
§ 3.4. Разностные схемы решения задач динамики бароклинного океана120
 
Глава 4. Повышение порядка аппроксимации разностных схем
для уравнений динамики океана135
 
§ 4.1. Повышение порядка аппроксимации методом вложенных сеток136
§ 4.2. Исключение схемной вязкости методом последовательных
приближений144
§ 4.3. Решение уравнения для уровенной поверхности148
§ 4.4. Разностная схема для уравнения диффузии плотности с заданными
потоками на границе152
§ 4.5. О вычислении градиентов разностного решения156
 
Глава 5. Спектральные методы решения задач динамики океана161
 
§ 5.1. Некоторые вопросы построения спектральных моделей динамики
океана
§ 5.2. Постановка задачи динамики приливов баротропного Мирового
океана162
§ 5.3. Построение конечно-разностных аппроксимаций164
§ 5.4. Формулировка спектральной проблемы для разностного аналога
приливного оператора166
§ 5.5. Метод одновременных итераций для решения частичной
спектральной проблемы167
§ 5.6. Метод обратных итераций для решения задачи о свободных
колебаниях170
§ 5.7. Спектральный метод решения уравнений динамики бароклинного
Мирового океана174
 
Глава 6. Циркуляция вод Мирового океана180
 
§ 6.1. Краткий обзор новых зарубежных исследований по данной
проблеме
§ 6.2. Модель термогидродинамики Мирового океана183
§ 6.3. Модель глобальной циркуляции на основе метода конечных
элементов193
§ 6.4. Моделирование крупномасштабных полей плотности и течений
Мирового океана203
 
Глава 7. Исследование закономерностей крупномасштабной циркуляции
на примере отдельных морей и океанов216
 
§ 7.1. Экмановский пограничный слой
§ 7.2. Верхний квазиоднородный слой трёхмерной модели циркуляции
океана226
§ 7.3. Моделирование крупномасштабных полей плотности в Северной
Атлантике238
§ 7.4. Исследование формирования гидрологических характеристик
океана247
§ 7.5. Численная модель динамики и термического режима оз. Байкал256
 
Принятые обозначения273
Литература274
Предметный указатель285

Книги на ту же тему

  1. Климат и циркуляция океана, Манабе С., Брайен К., 1972
  2. Численное решение задач динамики атмосферы и океана, Марчук Г. И., 1974
  3. Прогноз температуры воды в океане, Глаголева М. Г., Скриптунова Л. И., 1979
  4. Диффузия примесей в океане, Озмидов Р. В., 1986
  5. Введение в теорию волновых движений в океане: Учебное пособие, Фукс В. Р., 1982
  6. Моделирование и прогноз верхних слоёв океана, Краус Э. Б., ред., 1979
  7. Динамика внутренних гравитационных волн в океане, Миропольский Ю. З., 1981
  8. Численные методы краткосрочного прогноза погоды, Гандин Л. С., Дубов А. С., 1968
  9. Тонкая термохалинная структура вод океана, Фёдоров К. Н., 1976
  10. Динамика приповерхностного слоя воздуха, Бютнер Э. К., 1978
  11. Динамика верхнего слоя океана. — 2-е изд., испр. и доп., Филлипс О. М., 1980
  12. Аналитические методы моделирования планетарного пограничного слоя, Браун Р. А., 1978
  13. Оптика моря. — 2-е испр. и доп. изд. «Оптической океанографии», Ерлов Н. Г., 1980
  14. Моделирование вертикальной термической структуры деятельного слоя океана, Калацкий В. И., 1978
  15. Основы океанологии: Учебное пособие, Иванов В. А., Показеев К. В., Шрейдер А. А., 2008
  16. Океанология, Истошин Ю. В., 1969
  17. Мелкомасштабная турбулентность в океане, Поздынин В. Д., 2002
  18. Избранные труды. Нелинейные волны в океане, Воляк К. И., 2002
  19. Лабораторные модели физических процессов в атмосфере и океане, Алексеев В. В., Киселева С. В., Лаппо С. С., 2005
  20. Энергия и климат: Сборник статей, 1981
  21. Отрывные течения. В 3-х томах (комплект из 3 книг), Чжен П., 1973
  22. Численное решение задач гидромеханики, Рихтмайер Р., ред., 1977
  23. Проливы Мирового океана. Общий подход к моделированию, Андросов А. А., Вольцингер Н. Е., 2005
  24. Пространственно-временная изменчивость структуры и динамики вод Охотского моря, Власова Г. А., Васильев А. С., Шевченко Г. В., 2008
  25. Математические методы в теории пограничного слоя, Олейник О. А., Самохин В. Н., 1997
  26. Модели глобальной атмосферы и Мирового океана: алгоритмы и суперкомпьютерные технологии: Учебное пособие, Толстых М. А., Ибраев Р. А., Володин Е. М., Ушаков К. В., Калмыков В. В., Шляева А. В., Мизяк В. Г., Хабеев Р. Н., 2013
  27. Современные проблемы вычислительной математики и математического моделирования: в 2-х томах (комплект из 2 книг), Бахвалов Н. С., Воеводин В. В., Дымников В. П., ред., 2005
  28. Суперкомпьютерное моделирование в физике климатической системы: Учебное пособие, Лыкосов В. Н., Глазунов А. В., Кулямин Д. В., Мортиков Е. В., Степаненко В. М., 2012
  29. Методы вычислительной математики, Марчук Г. И., 1977
  30. Устойчивость разностных схем, Самарский А. А., Гулин А. В., 1973
  31. Введение в метод конечных элементов, Норри Д., де Фриз Ж., 1981
  32. Численный эксперимент в турбулентности: От порядка к хаосу, Белоцерковский О. М., Опарин А. М., 2001

Напишите нам!© 1913—2013
КнигоПровод.Ru
Рейтинг@Mail.ru btd.kinetix.ru работаем на движке KINETIX :)
elapsed time 0.084 secработаем на движке KINETIX :)