Введение к работе
Актуальность работы.
Проблема математического моделирования динамики атмосферы давно привлекает внимание ученых разных стран. Это вызвано тем, что исследовали процессов, происходящих, в .-'атмосфере, тесно связаны с решением'задач . теория климата и прогноза.-погоды, имегащх непосредственное' практическое значение.' В последние года интерес к ней еще больше возрос в связи с проблемой взаимодействия человека с окружанщей средой.
Существует 2 направления исследования динамики крупномасштабных атмосферных процессов: і) диагностические исследования; 2) развитие математических моделей. * . .
диагностически*.способ предназначен для выявления основных
закономерностей, физических процессов,- происходяшх в атмос-
Фере. Исследования здесь, как правило, ведутся на большом ре
альном архивном материала. . '
Учитывая сложность постановки* натурных экспериментов в реальных условиях, наиболее. - естественный подход к изучению и оценке влияния-деятельности человека на- атмосферу, состоит в создании математических .моделей и методов математического моделирования, ' позволяющих с помощью .численных экспериментов: на вы-, сокопроизводительных' ЭВМ . оценить :' возмущения . - основных.-паршлётров,характеризующих состояние и.режим атмосферы. . ' . ' '".Теоретяческсл основой современных моделей динамики атмосферы являются- 'законы сохранения массы;', количества дви--аения и энергии, которые вместе с:законами термодинамики-опйсы- ' вают процессы.протекающие в атмосфере,океане дочве,и их взаимодействие при условии, что внешним источником является солнечная энергия.'В математическом выражении это-сястемы,многомерных нелинейных дифференшіальннх- -уравнений'в частных производных^1 на- ' чальные условия для которых определяются то результатам обработки измерений *в реальной физической системе - атмосфера^окёан-земля.
Целью диссертации является исследование динамических процес- ' соа над Средней Азией, разработка и обоснование алгоритмов и
комплекса программ,- направленных на диагностические и прогностические исследования динамических особенностей параметров циркуляции атмосферы региона.
Основные задачи исследованная:
а) проведение-диагностического анализа изменчивости шіанетаршх .
волн по архивным данным для определения основных физических за
кономерностей атмосферных процессов .над Средней Азией;
б) построение алгоритма полунеявкой схемыинтегрирования го
времени для регаональной»адиабатической модели динамики ' атмос
феры: .'.„'-
в) создание комплекса программ для реализации разработанных ал
горитмов;
г) моделирование зимних динамических процессов над Средней
Азией.
Научная новизна диссертационной работы заключается в сле-дувдих результатах:
построен и реализован полунеявный метод -интегрирования по времени для многоуровенной . модели динамики атмосферы Средне-Азиатсксго региона, характвризувдегося сложной орографией;
разработан и реализован диагностический программный комплекс для исследования механизмов изменчивости планетарных волн, с . учетом влияния орографии; ~
проведены исследования энергетики .циркуляции региона.и установлены возможные связи между 'синоцтическями процессами и энергетикой;
'Достоверность полученных результатов обеспечивается стро-гостью постановки задач и применяемых математических методов.их реиения,'.выбором'' разностных схем, удовлетворяющих" законам сохранения энергии и массы. , сравнением результатоз численных экспериментов с реальными данными.
Практическая ценность работы. Разработанная .численная ре-гиональнзя модель динамики атмосферы и метода диагноза планетарных волн реализованы в Вычислительном Центре Ташкентского, госуниверситета и используются .студентами старщих курсов,соиска-, телями для проведения- научных исследований.
Апробация работы-. Основные результаты работы докладывались
на Всесоюзной конференция " Методы математического моделирования в задачах окружающей среды и экологии"(Новосибирск,1991 г.)* на республиканской конференций "Современные гцроблемы алгоритмизации "(Гашкент.1991- г.),*на научных конференциях профессорско-преподавательского состава факультета gMM (ТзеГУ,1991-1992 гг.) на научных семинарах- в лаборатории кафедры математического моделирования Таи ГУ,в лаборатории "Математическое моделирование" института Кибернетики АН РУз.в совместном заседания кафедр вычислительной математики и ЭВМ и Прогрзмированке Таш ГУ.
Публикации.По теме диссертации опубликованы 4 научных статьей. Результаты исследования содержатся таккз в отчетах кафедр "ЭВМ и Программирование" и "Вычислительная математика" Таштосушпеерситета.
Структура и объем диссертационной.работы.
Диссертация состоит из введения, тре"х глав, заключения, приложения и библиографии. Объем работы 10Т стр.,включая 23 рисунка, и 6 таблиц. Список'литературы состоит из 84 наименований отечественной и З8ру0ёкно2 литературы.
