Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Номер договора
075-15-2022-1127
Период реализации проекта
2022-2024

По данным на 01.12.2023

25
Количество специалистов
16
научных публикаций
5
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Название проекта:

Нелинейная гидрофизика с приложениями к природным катастрофам Дальневосточного региона

Направления исследований: Науки о Земле

Цели и задачи

Цель проекта:

Изучение физики нелинейных процессов в гидро и геосфере с приложениями к опасным (катастрофическим) явлениям в Дальневосточном регионе.

Задачи проекта:

  1. Разработка теории нелинейных волновых процессов при развитии геосферных катастроф с последующей её привязкой к полученным экспериментальным данным;
  2. Изучение статистики волн на поверхности моря. Анализ аномально высоких выбросов. Развитие моделей возникновения волн-убийц в условиях глубокой и мелкой воды с последующей их верификацией на полученных экспериментальных данных;
  3. Изучение природы инфразвуковых возмущений, создаваемых тайфунами при их движении от момента возникновения до полного разрушения;
  4. Развитие технологии мониторинга катастрофических штормов с целью минимизации их воздействия на окружающую среду;
  5. Разработка методики оценки основных параметров цунами по коровым деформационным возмущениям с дистанционным их мониторингом;
  6. Исследование микросейсм «голоса моря» с отработкой методики пеленгования зон их образования;
  7. Экспериментальные и модельно-теоретические исследования закономерностей возникновения и развития аномальных внутренних морских волн. Экспериментальные исследования внутренних волновых боров на шельфе Японского моря и верификация их моделей. Теоретическое и экспериментальное решение обратной задачи определения параметров, характеризующих гидрофизический фон мелкой воды: квадратичную нелинейность, дисперсию и фазовую скорость линейных внутренних волн. Верификация методики на экспериментальных данных;
  8. Создание расчётных атласов бароклинных волн Россби и внутренних волн Дальневосточного региона.
Практическое значение исследования

Научные результаты:

  1. Построены эмпирические функции распределения гидрофизических полей и частоты повторяемости внутренних волн большой амплитуды.
  2. Получены экспериментальные данные по регистрации геосферных процессов инфразвукового диапазона лазерно-интерференционного комплекса на УКПМИ ТОИ ДВО РАН «Международный научно-образовательный геосферный полигон».
  3. Выделены условия реализации критических слоев в стратифицированных потоках и их географическая и сезонная изменчивость применительно к условиям Японского моря.
  4. Проведен анализ разрушения приливного внутреннего бора на кромке шельфа, особенностей режимов генерации солитоноподобных волн и их распространения поперек шельфа с переменным профилем дна в рамках моделей Кортевега-де Вриза и уравнения Гарднера. Проведена верификация методики на натурных данных, полученных контактными методами и с помощью лазерных деформографов
  5. Выделены характеристики квазисолитонов огибающей, выделенных в полях нерегулярных волн по результатам прямого численного моделирования Уравнений Эйлера. Изучены их проявления в полях микросейсм.
  6. Получена статистика образования волн-убийц на основе модельных расчетов с помощью стохастического нелинейного уравнения Шредингера. Установлена связь пространственного спектра поверхностных волн с корреляционными свойствами флуктуаций.
  7. Рассчитан программный модуль для решения стохастического уравнения в частных производных, описывающего возвышение поверхности моря, индуцированное случайным полем скоростей.
  8. Выявлено соответствие между спектральными параметрами поверхностного волнения и картиной микросейсмического шума по данным прямого численного моделирования трехмерных уравнений Эйлера. Установлены зависимости микросейсм от ширины спектра и интенсивности одномодового волнения.
  9. Получены новые результаты натурных измерений микродеформаций земной коры, вариаций атмосферного давления, вариаций гидросферного давления, метеорологических параметров в периоды прохождения тайфунов за последние годы. Разработан программный модуль для исследования взаимосвязи полученных данных с метеорологическими данными на основе критерия причинности Грейнджера.
  10. Выполнен тестовый набор реализаций возвышения поверхности моря для различных типов корреляционного тензора случайного поля скоростей.
  11. Построена модель, описывающая рассеяние поверхностных волн случайными неоднородностями. Дана статистическая оценка вероятности возникновения волн-убийц за счет стохастической фокусировки в окрестности каустик.

Образование и переподготовка кадров:

  1. Прочтены циклы лекций «Нелинейная гидрофизика» и «Теория солитонов» в ДВФУ и размещены в сети Интернет.
  2. Прочитаны лекции и проведены практические занятия на школе юного океанолога, а также в рамках научной школы «Плавучий университет».
  3. Прочитаны лекции, проведены практические и лабораторные занятия в рамках магистерской программы «Цифровые технологии и средства мониторинга и освоения Мирового океана» на базе Института Мирового океана ДВФУ, а также в аспирантуре ТОИ ДВО РАН

Сотрудничество:

ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук»

Скрыть Показать полностью
Marcelo V. Flamarion, Efim Pelinovsky, Ekaterina Didenkulova
Non-integrable soliton gas: The Schamel equation framework//Chaos, Solitons and Fractals. 2023. V. 6. https://doi.org/10.48550/arXiv.2310.05705.
Alexey V. Slunyaev and Anna V. Kokorina
On the probability of down-crossing and up-crossing rogue waves. // Physics of Fluids 35, 117109 (2023) ttps://doi.org/10.1063/5.0175755
Igor Yaroshchuk, Alexandra Kosheleva, Alexander Lazaryuk, Grigory Dolgikh, Alexander Pivovarov, Aleksandr Samchenko, Alex Shvyrev, Oleg Gulin, Roman Korotchenko
Estimation of Seawater Hydrophysical Characteristics from Thermistor Strings and CTD Data in the Sea of Japan Shelf Zone. // J. Mar. Sci. Eng. 2023, 11, 1204. https://doi.org/10.3390/jmse11061204
Grigory Dolgikh, Stanislav Dolgikh
Nonlinear Interaction of Infragravity and Wind Sea Waves. // J. Mar. Sci. Eng. 2023, 11, 1442. https://doi.org/10.3390/jmse11071442
Ekaterina Didenkulova, Efim Pelinovsky, Marcelo V
Flamarion Bipolar SolitaryWave Interactions within the Schamel Equation//Mathematics 2023, 11, 4649. https://doi.org/10.3390/math11224649.
Vladimir Chupin
Dynamics of Upper-Frequency-Range InfrasonicWave Generation in the Northwestern Part of the Sea of Japan. // J. Mar. Sci. Eng. 2023, 11, 1955. https://doi.org/10.3390/jmse11101955
Grigory Dolgikh, Stanislav Dolgikh, Vladimir Chupin, Aleksandr Davydov, Aleksandr Mishakov
Remote Seismoacoustic Monitoring of Tropical Cyclones in the Sea of Japan. // Remote Sens. 2023, 15, 1707. https://doi.org/10.3390/rs15061707
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория «Геохимии природных вод» (10)

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова - (МГУ)

Науки о Земле и смежные экологические науки

Москва

Коноплев Алексей Владимирович

Россия

2024-2028

Лаборатория «Здоровье почв»

Южный федеральный университет - (ЮФУ)

Науки о Земле и смежные экологические науки

Ростов-на-Дону

Вонг Минг Хунг

Гонконг, Великобритания

2022-2024

Лаборатория городской экологии и климата

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова - (МГУ)

Науки о Земле и смежные экологические науки

Москва

Кулмала Маркку Тапио

Финляндия

2021-2023