Абстракт
Цель. Построение и апробация вариационной процедуры определения концентрации загрязняющей примеси и скорости вытекания воды на выходе из подводного источника, а также анализ чувствительности алгоритма к уровню случайного шума в данных измерений - цель настоящей работы. Методы и результаты. Расчет поля течений проведен с помощью трехмерной бароклинной σ-координатной модели циркуляции вод. При реализации модели переноса загрязнений использованы монотонные схемы типа TVD . Начальные профили температуры и солености задавались на основе результатов зондирования в районе подводного выпуска, а характерная скорость фоновых течений определялась на основе данных ADCP -измерений. Идентификация входных параметров задачи проводилась на основе итерационной процедуры минимизации квадратичного функционала. Численные эксперименты по идентификации параметров заглубленного источника загрязнений показали, что без учета шума искомые параметры восстанавливаются с относительной ошибкой < 1%. Показано, что задача идентификации обладает лучшей обусловленностью при ассимиляции данных из более информативных точек схемы измерений. Выводы. На основе анализа проведенных численных экспериментов показана работоспособность алгоритма линеаризации при идентификации параметров подводного источника. Предложенные алгоритмы могут быть использованы при решении широкого класса задач экологической направленности, а также для интерпретации и планирования натурных экспериментов по исследованию распространения сточных вод в прибрежных водах.
Ключевые слова
МИНИМИЗАЦИЯ ФУНКЦИОНАЛА, ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ, ЗАДАЧАВ ВАРИАЦИЯХ, АССИМИЛЯЦИЯ ДАННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ, МЕТОД ЛИНЕАРИЗАЦИИ