Сибирское отделение РАН 
Институт цитологии и генетики



Первое международное рабочее совещание "Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии: информационные технологии и моделирование" (WITA-2001)

9-14 июля 2001 года, Новосибирск, Россия

Тезисы докладов


Водные экосистемы

Компьютерное моделирование динамики температуры и фитопланктона водных экосистем с использованием спутниковых данных

Картушинский А.В., Шевырногов А.П.

Институт биофизики Сибирского отделения РАН (Красноярск)

Исследователи, которые занимаются изучением гидробиологических процессов в водных экосистемах, сталкиваются с проблемой оценки действия факторов биологической и физической природы, оказывающих влияние на распределение и на функционирование фитопланктона. Причины формирования неоднородного распределения фитопланктона существенно связаны с гидрофизическими и гидродинамическими процессами.

Существует ряд методов для анализа и прогноза распределения фитопланктона, основанных на математическом моделировании. Однако возможности прогноза распределения фитопланктона ослабляются из-за многообразия связей между факторами среды и гидробиоценозом. При этом чрезвычайно затруднено выделение каждого элемента водной системы по величине прогностической ценности. Недостатки прогноза формирования и динамики зон с различной продуктивностью, можно преодолеть, если проводить эксперименты на математических моделях с использованием спутниковых данных. Спутниковая информация, после соответствующей обработки, позволяет фиксировать динамические изменения во внутренних водоемах, получать изображения температуры поверхности и концентрацию хлорофилла.

Главная цель работы – получить количественный и качественный результат взаимосвязи двух структур водных систем: физической и биологической, с применением численного моделирования и спутниковой информации. Основная проблема заключается в различиях пространственно-временных масштабов существования неоднородностей фитопланктона и гидрофизических полей. Но оценить степень влияния можно при помощи численного моделирования и периодического использования спутниковых данных для проверки правильности решения при моделировании.

При проведении компьютерного моделирования мы применяем пространственно-временные диаграммы и аналитические уравнения которые могут использоваться для оценки масштабов изменчивости неоднородностей фитопланктона под действием гидрофизических и гидродинамических процессов.

Численное моделирование, основанные на таком подходе позволяет совместить данные контактных экспериментов и данные дистанционного зондирования для получения прогноза динамических изменений во внутренних водоемах.

Проблемой остается восстановление вертикальных профилей фитопланктона, основанное на спутниковой информации, которая дает горизонтальное распределение концентрации хлорофилла. Модели, основанные на биооптических и гидрофизических алгоритмах, в совокупности с данными спутниковых измерений, способны дать дополнительную информацию об динамике экосистем. Такого рода расчеты направлены на совершенствование численных моделей и развиваются в настоящее время достаточно интенсивно.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции



Ваши комментарии
Обратная связь
[ICG SBRAS]
[Головная страница]
[Конференции]

© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
    Дата последней модификации: 06-Jul-2012 (11:44:54)