A Model of Transport and Transformation of Biogenic Elements in the Coastal System and Its Numerical Implementation


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

A discrete mathematical model of hydrobiology of coastal zone is constructed and analyzed. The model takes into account the transport and transformation of polluting biogenic elements in water basins. The propagation and transformation of biogenic elements is affected by such physical factors as three-dimensional motion of water taking into account the advective transport and microturbulent diffusion, spatially inhomogeneous distribution of temperature, salinity, and oxygen. Biogenic pollutants typically arrive into the water basin with river flow, which depends on the weather and climate of the geographic region, or with drainage of insufficiently purified domestic and industrial waste or other kinds of anthropogenic impact. Biogenic pollutants can also appear due to secondary pollution processes, such as stirring up and transport of bed silt, shore abrasion, etc. Stoichiometric relations between biogenic nutrients for phytoplankton algae that can be used to determine the limiting nutrient for each species are obtained. Observation models describing the consumption, accumulation of nutrients, and growth of phytoplankton are considered. A three-dimensional mathematical model of transformation of forms of phosphorus, nitrogen, and silicon in the plankton dynamics problem in coastal systems is constructed and analyzed. This model takes into account the convective and diffusive transport, absorption, and release of nutrients by phytoplankton as well as transformation cycles of phosphorus, nitrogen, and silicon forms. Numerical methods for solving the problem that are based on high-order weighted finite difference schemes and take into account the degree of fill of the computation domain control cells are developed. These methods are implemented on a multiprocessing system. They make it possible to improve the accuracy of the numerical solution and decrease the computation time by several fold. Based on the numerical implementation, dangerous phenomena in coastal systems related to the propagation of pollutants, including oil spill, eutrophication, and algae bloom, which causes suffocation phenomena in water basins, are reconstructed.

Об авторах

V. Gushchin

Institute for Computer Aided Design, Russian Academy of Sciences

Email: nikitina.vm@gmail.com
Россия, Moscow, 123056

A. Sukhinov

Don State Technical University

Email: nikitina.vm@gmail.com
Россия, Rostov-on-Don, 344000

A. Nikitina

South Federal University

Автор, ответственный за переписку.
Email: nikitina.vm@gmail.com
Россия, Rostov-on-Don, 344006

A. Chistyakov

Don State Technical University

Email: nikitina.vm@gmail.com
Россия, Rostov-on-Don, 344000

A. Semenyakina

Research Supercomputer and Neurocomputer Center

Email: nikitina.vm@gmail.com
Россия, Taganrog, Rostov oblast, 347900

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».