1 / 20

Eesti Geofüüsika 2005

Eesti Geofüüsika 2005. Atmosfäär-Meri süsteemide modelleerimine Rein Tamsalu , Tartu Ülikooli Eesti Mereinstituut. Tamsalu, R ., Zakharov, V., Zalesny, V., Zaslavskii, M., Rõõm, R ., Kuosa, H., Hongisto, M., Kabatchenko, I., Ansper, I., Aps, R., Männik, A., Luhamaa, A .,

gwylan
Download Presentation

Eesti Geofüüsika 2005

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Eesti Geofüüsika 2005 Atmosfäär-Meri süsteemide modelleerimine Rein Tamsalu, Tartu Ülikooli Eesti Mereinstituut Tamsalu, R., Zakharov, V., Zalesny, V., Zaslavskii, M., Rõõm, R.,Kuosa, H., Hongisto, M., Kabatchenko, I., Ansper, I., Aps, R., Männik, A., Luhamaa, A., 2005, Atmosphere-Sea-Hydrodynamic-Ecological modelling in the Baltic Sea. IMEMS-2005 Seminar Proceeding, Coupled Model1 Systems, 4-37 Submitted to Coastal and Shelf Science

  2. Heino Tooming Horisont 4/2005kirjutab • Teame, et maailm on ühtne ja keeruline ning suur on ahvatlus mõista looduse mitmekesisust. • Seni on teadus püüdnud valdavalt lahutada maailma koostisosadeks, et nende kaudu uurida looduse olemust. • Kuid terviksüsteemidel on omadusi, mis puuduvad looduse osistel ja ilmnevad alles siis, kui üksikelemendid ühinevad süsteemideks.

  3. Terviksüsteemide matemaatilised mudelid • Alates John von Neumannist (1950) on püütud nii atmosfääri kui ka mere koostisosi modelleerida arvutitel. • Arvutite ja mudelite arenedes on hakatud neid osamudeleid ühildama liikudes sellega tasa-tasa looduse osistelt mudelitelt terviksüsteemi poole. • Eesti, Soome ja Vene teadlased on koostanud atmosfäär-mere-hüdro-ökoloogilste mudelite süsteemi FRESCO, mis liigub samuti osade liitmise suunas, arendades samaaegselt osamudeleid tervikust lähtuvalt.

  4. FFFRESCOFORECASTING MODELS SYSTEM

  5. Tellija roll • Veetsirkulatsiooni mudelid jäid oma arengus atmosfääritsirkulatsiooni mudelitele tublisti alla. Meremudelitele ei olnud sellist tugevat tellijat nagu atmosfääri mudelitele. • Arukas tellija võib suunataasjade kulgu isegi rohkem kui tegija. Abbat Suger’i (Sugerius) ise kunstis ja arhitektuuris midagi oma kätega loomata, kujundas tellijana välja Gooti stiili. Teda juhatas Jumalik anne. • Peab aga teadma, et tellija taga ei pruugi alati olla jumalikku sädet, võib kaolla saatana sõrm.Lenini, Stalini, Hitleri ja teiste kommarite ja fashistide poolt tellitu oli seotud selgelt saatanaga. • Nüüd, kus rannikumere probleemid (Coastal Engineering) on muutunud tõsiseks asjaks, hakkavad ka meremudelid iseseisvuma. Seda küll peaaegu,et kohustuslikus koostöös ilmaprognoosi mudelitega. Asja võib liikuma panna ka asjalik äriplaan või kellegi erksad huvid.

  6. Tuulelainete Mudel (Okeanol. Inst)V. Zakharov, M. Zaslavskii, M. Kabatchenko Lainete spektri transpordi võrrand: P+Kirjeldab tuulelt saadud energiat ; P0 Kirjeldab mittelineaarset vahetust üle spektri; P- Kirjeldab dissipatsiooni Spektri transpordi võrrandi lahendamisel kasutatakse kitsasuunalist lähendit Zakharov, V.E., Smilga, A.V., 1981. On quasi-one-dimensional spectra of weak turbulence. J. Experiment. and Theoret. Physics, 81, 1318-1326 Zaslavskii, M.M.,1989. On narrow-directional approach of kinetic equation for wind wave spectra. Izv. RAN, ser. Physics of Atmosph. and Ocean, 25, 868-876.

  7. Mittehüdrostaatiline Tsirkulatsiooni Mudel(TÜ EMHI- Nmbrilise Mat. Inst)R. Tamsalu, V. Zalesny Tsirkulatsiooni mudeli moodustavad järgmised 3D võrrandid Liikumisvõrrandid kiirusvektorileU (u,v,w) Pdevusvõrrand kokkususrumatule vedelikule • Transport-diffusiooni võrrandid • SoolsuseleS Temperatuurile T Oleku võrrand b=f(T,S) 2D vee vabapinna võrrand  , 3D mittehüdrostaatilise rõhu võrrand p’ Zalesny , V. B., Tamsalu, R., 2004 a MATHEMATICAL MODELS OF CIRCULATION IN OCEANS AND SEAS, in Mathematical Models Of Life Support Systems, from Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS), Developed under the Auspices of the UNESCO, Eolss Publishers, Oxford ,UK, [http://www.eolss.net]

  8. k- Turbulentsi MudelR. Tamsalu Turb. Kin. Energia Turb. Kadu Kiiren. SMja SHon stabil. Funkt. c1, c2 ja c0 onconst

  9. Tuulelainete mudel on allikaksTsirkulatsiooni ja Turbulentsi mudelitele rajatingimuste kaudu

  10. Suurusest sõltuv Planktonkooslus Hamza, W., Ennet, P., Tamsalu, R., Zalesny, V. 2003. The 3D physical-biological model study in the Egyptian Mediterranean coastal sea. - Aquatic Ecology, 37, 307-324.

  11. LõhustamismeetodV. Zalesny, R. Tamsalu Võrrandid lõhustatakse protsesside(operaator A) alusel. Enamikele protsesside, väljaarvatud transport-diffusioon ja pinnalainete levvik on leitud ajasammusisene täpne lahend Zalesny , V. B., Tamsalu, R., 2004 b MATHEMATICAL MODELS IN WATER SCIENCES, in Mathematical Models of Life Support Systems, from Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS), Developed under the Auspices of the UNESCO, Eolss Publishers, Oxford ,UK, [http://www.eolss.net]

  12. Lahendi korrektsusest Energia jäävus. Numbrilise lahndi analüüs inertslainete levikul meres Numbriline lahnd: C võrk Täpne lahend C võrk

  13. Akadeemiline Bassein (püsiv SW tuul 10 m/s) A.Põhja Soolsus Hüdrostaatika =5’;2.5’ D. Temperatuuri vertikaalne profiil Tuulelainete mõju turbulentsile olemas B.Põhja Soolsus Mittehüdrostaatika =5’;2.5’ E. Temperatuuri vertikaalne profiil Tuulelainete mõju ei ole arvestatud C.Põhja Soolsus Mittehydrostaatika =1’;0.5’

  14. A B Turbulentsi kineetiline energia pinnakihis A. Ilmatuulelaineteta k(min)=2.8 cm2/s2, k(max)=3.7 cm2/s2 B. Koos tuulelainetega k(min)=40.5 cm2/s2, k(max)=226 cm2/s2

  15. A B Turbulentsi kadu kiirendus A. Ilma tuulelaineteta (min)=0.031 s-1, (max)=1.8 s-1 B. Koos tuulelainetega (min)=0.1 s-1, (max)=4.3 s-1

  16. Turbulentne Viskoossus KM koos tuulelainetega pinnakihis Turbulentne Viskoossus KM ilma tuulelaineteta pinnakihis KM(min)=0.14 cm2/s; KM(max) )=16.3 cm2/s KM(min)=18.9 cm2/s; KM(max) )=43.1 cm2/s

  17. Bactereoplankton (B) B ilma tuulelaineteta B(min)=0.0 g/cm3; B (max) )=1.01 g/cm3 B koos tuulelainetega B (min)=0.02 g/cm3; B (max) )=0.35 g/cm3

  18. Pöördmudel. Adjoint equation Passiivne reostusaine  on kirjeldatav järgneva võrrandiga: Vaatleme funktsiooni tundlikust mingis reostuspiirkonnas: Pöördülesanne adjoint probleemile* kirjeldatakse siis järgnevalt: Tundlikusfunktsioon kirjeldatakse järgnevalt:

  19. 17.07.2005 21.07.2005 19.07.2005 10.07.2005 15.07.2005 13.07.2005 Tundlikusfunktsiooni ajaline pöördkäik Tallinna lahes Kurikael leidmata. Kuritöö koht täpsustatud.

  20. Lõpetuseks Matemaatika rollist Olen tundnud matemaatika tõrjutust meie ühiskonnas. Eriti on see silma paistnud Venemaal, aga ka Läänes. Paljud prominendid tunnevad uhkust, et nad ei tunne Matemaatikat. Seejuures ka mõned modelleeriad!! Samaaegselt räägitakse palju eetika kriisist. Poliitikute vassimisest ja hämamisest. Täpne matemaatiline lahend ei võimalda vassimist. Samuti ei võimalda vassimist ka korrektselt püstitatud numbriline lahend Võibolla aitaks ühiskonda puhstada korralik matemaatiline haridus

More Related