|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Численное моделирование гидрографа стока и термического режима равнинной реки (на примере р.Северная Двина)дипломная работа (Бакалавр)
- Научные руководители: Степаненко В.М., Фролова Н.Л.
- Автор: Корпушенков Иван Александрович
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2017
- Аннотация: Цель данной работы – разработка гидродинамической модели, описывающей динамику потока в реках для целей дальнейшего включения данной модели в состав модели гидрологического цикла земной системы ИВМ РАН INMESM (Institue Numerical Mathematics Earth System Model). Для достижения поставленной в данной работе цели были были постав- лены следующие задачи: 1. Изучить конкурирующие мировые подходы по моделированию стока рек для климатических моделей и моделей прогноза погоды; 2. Разработать концептуальные и методические основы для моделирования стока рек в климатических моделях; 3. Разработать, протестировать и отладить программное обеспечение для моделирования стока рек в наиболее простых формулировках; 4. Модифицировать программное обеспечение для моделирования стока во- ды в реках, учитывая поверхностный (в том числе с водосбора) и подзем- ный притоки; 5. Протестировать модель стока рек как составную часть моделей деятель- ного слоя LSM (Land Surface Model — модели деятельного слоя) Для выполнения поставленных задач автор использовал методы матема- тического моделирования, численные методы решения уравнений в частных производных. Для разработки модели использовался высокоуровневый язык программирования «FORTRAN» стандарта Fortran 95. При визуализации данных использовался пакет научной графики «SciPy» для языка програм- мирования «Python», а также язык программирования «R». Объект исследования — речной сток рек бассейна Северной Двины Предмет исследования — модели речного стока для включения в мо- дели Земной системы Информационную базу исследования составили научные статьи в отечественых и зарубежных рецензируемых научных изданиях; пользова- тельские документы различных климатических моделей и моделей Земной системы; данные о расходах и уровнях воды на реках бассейна Северной Дви- ны; топографические и ландшафтные карты на территорию бассейна. Научная новизна состоит в создании модели динамики речного потока для моделей Земной системы с перспективой модернизации модели до пол- ноценной модели гидрологического цикла суши. В первой главе приведен обзор современного состояния проблемы на основе литературных данных, а также данных из сети ИНТЕРНЕТ. Обос- нована актуальность данной темы исследования. Показана важность созда- ния гидрологических моделей для их включения в модели динамики Земной системы. Предприняты попытки прогноза дальнейших исследований в этой области. Во второй главе приведено описание разработанной автором модели. Приведены основные расчетные выражения, используемые в модели, пере- числены ограничения на использование, проведены тесты на работоспособ- ность. В третьей главе показано применение модели на реальных данных, получены результаты для участка р. Северная Двина, значения расчетных характеристик визуализированы, приведен их анализ. Кроме того произведен расчет различных метрик ошибок расчета, произведено сравнение с факти- ческими данными. В заключении сделана оценка о применении разработанной модели в даль- нейшем.
- Добавил в систему: Фролова Наталья Леонидовна