Математическое моделирование условий формирования заморов в мелководных водоемах на многопроцессорной вычислительной системе

Авторы

  • А.И. Сухинов
  • А.В. Никитина
  • А.Е. Чистяков
  • И.С. Семенов

Ключевые слова:

математическая модель
параллельные вычисления
MPI
Азовское море
заморные явления
вихревое течение
«цветение воды

Аннотация

Предложена математическая модель взаимодействия планктона и популяции промысловой рыбы пеленгас, учитывающая движение водного потока, микротурбулентную диффузию, пространственно-неоднородное распределение солености и температуры в мелководных водоемах — Азовское море и Таганрогский залив. Устойчивость полученного численного решения задачи позволила проводить вычислительные эксперименты на многопроцессорной вычислительной системе в широком диапазоне значений управляющих параметров. Результаты показали, что с помощью ихтиологического моделирования можно исследовать условия формирования заморов в мелководных водоемах, а также оказывать положительное влияние на функционирование их экологической системы. Статья рекомендована к публикации Программным комитетом Международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии» (ПаВТ-2013; http://agora.guru.ru/pavt2013).


Загрузки

Опубликован

2013-02-27

Выпуск

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Авторы

А.И. Сухинов

Южный федеральный университет,
кафедра высшей математики
пер. Некрасовский, 44, 347928, Таганрог
• профессор

А.В. Никитина

Южный федеральный университет,
кафедра высшей математики
пер. Некрасовский, 44, 347928, Таганрог
• доцент

А.Е. Чистяков

Южный федеральный университет,
кафедра высшей математики
пер. Некрасовский, 44, 347928, Таганрог
• доцент

И.С. Семенов

Южный федеральный университет,
кафедра высшей математики
пер. Некрасовский, 44, 347928, Таганрог
• программист


Библиографические ссылки

  1. Якушев Е.В., Сухинов А.И. и др. Комплексные океанологические исследования Азовского моря в 28-м рейсе научно-исследовательского судна «Акванавт» // Океанология. 2003. 43, № 1. 44-53.
  2. Сухинов А.И., Никитина А.В., Чистяков А.Е. Моделирование сценария биологической реабилитации Азовского моря // Математическое моделирование. 2012. 24, № 9. 3-21.
  3. Сухинов А.И., Чистяков А.Е., Алексеенко Е.В. Численная реализация трехмерной модели гидродинамики для мелководных водоемов на супервычислительной системе // Математическое моделирование. 2011. 23, № 3. 3-21.
  4. Сухинов А.И., Чистяков А.Е. Параллельная реализация трехмерной модели гидродинамики мелководных водоемов на супервычислительной системе // Вычислительные методы и программирование. 2012. 13. 290-297.
  5. Белоцерковский О.М. Турбулентность: новые подходы. М.: Наука, 2003.
  6. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1989.
  7. Белоцерковский О.М., Гущин В.А., Щенников В.В. Метод расщепления в применении к решению задач динамики вязкой несжимаемой жидкости // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 1975. 15, № 1. 197-207.
  8. Самарский А.А., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. М.: Наука, 1978.
  9. Коновалов А.Н. К теории попеременно-треугольного итерационного метода // Сибирский математический журнал. 2002. 43, № 3. 552-572.
  10. Сухинов А.И., Чистяков А.Е. Адаптивный модифицированный попеременно-треугольный итерационный метод для решения сеточных уравнений с несамосопряженным оператором // Математическое моделирование. 2012. 24, № 1. 3-20.
  11. Чистяков А.Е. Теоретические оценки ускорения и эффективности параллельной реализации ПТМ скорейшего спуска // Известия ЮФУ. Технические науки. 2010. № 6. 237-249.
  12. Никитина А.В. Численное решение задачи динамики токсичных водорослей в Таганрогском заливе // Известия ЮФУ. Технические науки. 2010. № 6. 113-116.
  13. Никитина А.В. Модели биологической кинетики, стабилизирующие экологическую систему Таганрогского залива // Известия ЮФУ. Технические науки. 2009. № 8. 130-134.
  14. Сухинов А.И., Чистяков А.Е., Тимофеева Е.Ф., Шишеня А.В. Математическая модель расчета прибрежных волновых процессов // Математическое моделирование. 2012. 24, № 8. 32-44.
  15. Сухинов А.И., Чистяков А.Е., Бондаренко Ю.С. Оценка погрешности решения уравнения диффузии на основе схем с весами // Известия ЮФУ. Технические науки. 2011. № 8. 6-13.