Деградация социально-экологической системы Азовского моря

МЕТОДЫ




Изучение архивных данных

Первая стадия исследования состоит в изучении архивных данных, касающихся:
  • загрязнения Азовского моря (воды, донных отложений, беспозвоночных и рыб)
  • развития заморов и анаэробных условий, распредеоения солености и биогенов
  • распределения зоопланктона и гребневика Mnemiopsis leidyi.
  • развития молоди и взрослых рыб

Данные наблюдений представлены в нижеперчисленных институтах. Обработка данных заключается в оцифровке,пересчете в стандартные единицы, классификации и распределении между участниками проекта для использования в разных модельных блоках в соответствии с областями их исследований.

Математическое моделирование

Моделирование гидрофизических процессов

Назначение этого блока модели - изучение распространения примеси, например, загязнений как следствия таких характерных для динамики жидкости процессов, как адвекция и турбулентность. Для описания гидрофизических процессов предполагается использовать временное и пространственное изменение характеристик турбулентного обмена. Диффузионную задачу необходимо решать совместно с гидродинамической, отражающей особенности потоков и рельефа дна, в сонове которой лежат двух- и трехмерная системы уравнений движения. Для параметризции коэфициента турбулентного обмена предполагается использовать уравнение сохранения турбулентной кинетической энергии (в "к- епсилон" приближении).

Моделирование гидрохимичесих процессов.

Математическое моделирование условий формирования заморов в результате антропогенной эвтрофикации.

Цель этой работы - параметризовать процессы биогеохимических циклов химических элементов, ответственноых за трансформацию аэробных условий в анаэробные.

Модель позволяет рассчитывать концентраци сероводорода, элементной серы, сульфатов, тиосульфатов (и сульфитов), общего органического азота, аммония, нитритов, нитратов, растворенного и взвешенного марганца, а также кислорода. Таким образом с помощью модели могут быть описаны процессы аммоификации, нитрификации, нитратредукци(денитрификации), ассимиляции NH4, окисления H2S, сульфатредукции, окисления и восстановления марганца. Распределения всех компонентов рассчитываются на основе одно- и двухмерных уравнений диффузии с источниками с использованием граничного условия первого и второго рода.

Результаты модельных экспериментов подтверждают вывод, что существование анаэробных условий главным образом связано с разложением частиц органического вещества (а следовательно, потреблением кислорода), сопровождающимся ограничением поступления воды, содержащей кислород. Модель тестировалась по данным наблюдений верткальных распределений изучаемых составляющих в Черном, Аравийском морях и океане.

Модель позволяет прогнозировать возникновение аэробных и анаэробных условий как следствие эвтрофикации и загрязнения.

С некоторыми результатами этой работы можно ознакомиться в сети Интеренет

Биологическое моделирование.

Оценки возможных пространственных и временных изменений биологических параметров основаны на результатах гидрофизической и гидрохимической модели. Эти оценки могут быть использованы для анализа изменений в экосистемах.



Главная
Страница