Математическое моделирование для устойчивого развития Севера России
https://doi.org/10.31242/2618-9712-2023-28-4-641-656
Аннотация
Описываются основные математические модели, используемые при решении задач, связанных с глобальным изменением климата и антропогенным воздействием на природные процессы северных территорий. На основе полученных результатов возможно создание региональных систем принятия решений для предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, разработка автоматизированных сетей мониторинга потоков углерода, прогнозирование климатических изменений, в том числе определение экологического ущерба, источников загрязнения, описание процессов распространения загрязнений в атмосфере, почве или водоеме.
При поддержке: Работа выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки РФ по теме: «Аналитическое и численное исследование обратных задач об определении параметров источников атмосферного или водного загрязнения и (или) параметров среды» (№ FENG-2023-0004), а также комплексных научных исследований в Республике Саха (Якутия) по теме: «Разработка новых подходов математического моделирования природных, техногенных и социально-экономических процессов Арктического региона и Северо-Востока России».
Об авторах
С. Г. Пятков
Академия наук Республики Саха (Якутия); Югорский государственный университет
Россия
Россия
ПЯТКОВ Сергей Григорьевич, доктор физико-математических наук, профессор
ResearcherID: H-4458-2013
Scopus Author ID: 6507419969
РИНЦ AuthorID: 8413
г. Якутск
г. Ханты-Мансийск
Л. Н. Владимиров
Академия наук Республики Саха (Якутия)
Россия
Россия
ВЛАДИМИРОВ Леонид Николаевич, член-корреспондент РАН, академик АН РС(Я), доктор биологических наук, профессор
Scopus Author ID: 57004575000
РИНЦ AuthorID: 289067
г. Якутск
С. В. Попов
Академия наук Республики Саха (Якутия); Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова
Россия
Россия
ПОПОВ Сергей Вячеславович, академик АН РС(Я), доктор физико-математических наук, профессор
ResearcherID: A-6567-2017
Scopus Author ID: 5719398461
РИНЦ AuthorID: 113155
г. Якутск
Список литературы
1. Glagolev M.V., Sabrekov A.F. Determination of gas exchange on the border between ecosystem and atmosphere: inverse modeling. Mathematical Biology and Bioinformatics. 2012;7(1):81–101.
2. Белолипецкий В.М., Белолипецкий П.В. Оценка потока углерода между атмосферой и наземной экосистемой по измеренным на вышке вертикальным распределениям концентраций. Вестник НГУ. Сер.: Информационные технологии . 2011;9(1):75–81.
3. Глаголев М.В., Филлипов И.В. Замеры потоков парниковых газов в болотных экосистемах . Ханты-Мансийск: Югорский госуниверситет; 2014.
4. Бородулин А.И., Десятков Б.Д., Махов Г.А., Сарманаев С.Р. Определение эмиссии болотного метана по измеренным значениям его концентрации в приземном слое атмосферы. Метеорология и гидрология. 1997;(1):66–74.
5. Pyatkov S., Shilenkov D. Existence and uniqueness theorems in the inverse problem of recovering surface fluxes from pointwise measurements. Mathematics. 2022;10(9):1549.
6. Казаков А.Л., Лазриев Г.Л. О параметризации приземного слоя атмосферы и деятельного слоя почвы. Известия Академии наук СССР. Физика атмосферы и океана. 1978;14(3):257–265.
7. Badia A.E., Ha-Duong T. On an inverse source problem for the heat equation. Application to a pollution detection problem. Journal of Inverse and Ill-Posed Problems . 2002;10(6):585–599.
8. Степаненко В.М., Мачульская Е.Е., Глаголев М.В., Лыкосов В.Н. Моделирование эмиссии метана из озёр зоны вечной мерзлоты. Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана . 2011; 47(2):275–288.
9. Белолипецкий М., Генова С.Н. Одномерная модель эмиссии метана в зонах вечной мерзлоты. Решетнёвские чтения. 2018;1:558–559.
10. Вержбицкий М.А., Пятков С.Г. О некоторых обратных задачах определения граничных режимов. Математические заметки СВФУ. 2016;23(2):3–18.
11. Marchuk G.I. Mathematical models in environmental problems. In: Studies in mathematics and its applications, V. 16. Amsterdam: Elsevier Science Publishers; 1986. P. 216
12. Ling L., Takeuchi T. Point sources identification problems for heat equations. Communications in Computational Physics . 2009;5(5):897–913.
13. Popov S.V., Nikolaev N.N. On the problem of recovering the coefficients in a one-dimensional third order equation. AIP Conference Proceedings . 2017;1907: 030005. https://doi.org/10.1063/1.5012627
14. Ivanchov M. Inverse problems for equations of parabolic type . Lviv: WNTL Publishers, 2003. P. 240.
15. Пятков С.Г., Ротко В.В. Обратные задачи для некоторых квазилинейных параболических систем с точечными условиями переопределения. Математические труды . 2019;22(1):178–204.
16. Пененко А.В., Рахметуллина С.Ж. Алгоритмы локализации источников загрязнения атмосферного воздуха на основе данных автоматизированной системы экологического мониторинга. Сибирские электронные математические известия. 2013;10:35–54.
17. Pyatkov S.G., Neustroeva L.V. On some asymptotic representations of solutions to elliptic equations and their applications. Complex Variables and Elliptic Equations. 2021;66:964–987. https://doi.org/10.1080/17476933.2020.1801656
18. Murguia-Flores F., Arndt S., Ganesan A., et al. Soil Methanotrophy Model (MeMo v1.0): a process-based model to quantify global uptake of atmospheric methane by soil. Geoscientific Model Development. 2018; 11:2009–2032. https://doi.org/10.5194/gmd-11-2009-2018
19. Hes E.M.A., Niu R., van Dam A.A. A simulation model for nitrogen cycling in natural rooted papyrus wet-lands in East Africa. Wetland Ecology Management . 2014;22:157–176. https://doi.org/10.1007/s11273-014-9336-8
20. Wu Y., Blodau C. PEATBOG: a biogeochemical model for analyzing coupled carbon and nitrogen dynamics in northern peatlands. Geoscientific Model Development . 2013;6:1173–1207.
21. Мотенко Р.Г., Чеверев В.Г., Журавлев И.И. Влияние нефтяного загрязнения на теплофизические свойства мерзлых дисперсных пород. В кн.: Геофизические исследования криолитозоны. М.: НСКЗ РАН; 2000. С. 132–138.
22. Пермяков П.П. Идентификация параметров математической модели тепловлагопереноса в мерзлых грунтах . Новосибирск: Наука; 1989.
23. Пермяков П.П., Винокурова Т.А., Попов Г.Г. Тепловлагоперенос в грунтовом основании газопровода при наледи. Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. 2020;76(2): 32–41. https://doi.org/10.25587/SVFU.2020.76.61507
24. Johansson A.E., Gustavsson A.-M., Oquist M.G., Svensson B.H. Methane emissions from a constructed wetland treating wastewater seasonal and spatial distribution and dependence on edaphic factors. Water Research . 2004;38(18):3960–3970. https://doi.org/10.1016/j.watres.2004.07.008
25. Huntul M.J., Hussein M.S. Simultaneous identification of thermal conductivity and heat source in the heat equation. Iraqi Journal of Science . 2021;62(6):1968– 1978. https://doi.org/10.24996/ijs.2021.62.6.22
26. Iskenderov A.D., Akhundov A.Ya. Inverse problem for a linear system of parabolic equations. Doklady Mathematics. 2009;79(1):73–75. https://doi.org/10.1134/S1064562409010219
27. Pyatkov S.G.E. On some classes of inverse problems for parabolic equations. Journal of Inverse and Ill-Posed Problems . 2011;18(8):917–934. https://doi.org/10.1515/JIIP.2011.011
28. Alifanov O.M., Budnik S.A., Nenarokomov A.V., et al. Parametric identification of a mathematical model of heat transfer in carbon–carbon (C–C) materials for aeronautical application. Russian Aeronautics. 2016;59(4): 548–553. https://doi.org/10.3103/S1068799816040176
29. Земенков Ю.Д., Дудин С.М., Налобин Н.В. Разработка алгоритма построения температурного поля мерзлого грунта вокруг трубопроводов. Территория «Нефтегаз». 2015;(9):112–117.
30. Базаров А.А., Данилушкин А.И. Моделирование процессов теплообмена между газопроводом и окружающей средой. Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2015;46(2):66–75.
Рецензия
Для цитирования:
Пятков С.Г., Владимиров Л.Н., Попов С.В. Математическое моделирование для устойчивого развития Севера России. Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2023;28(4):641-656. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2023-28-4-641-656
For citation:
Pyatkov S.G., Vladimirov L.N., Popov S.V. Mathematical modeling of sustainable development in North Russia. Arctic and Subarctic Natural Resources. 2023;28(4):641-656. (In Russ.) https://doi.org/10.31242/2618-9712-2023-28-4-641-656
Просмотров:
181
Послать статью по эл. почте 