МОДЕЛЮВАННЯ ІНТЕГРАЛЬНИХ ПРОЦЕСІВ В МОРСЬКИХ ЕКОСИСТЕМАХ
Ключові слова:
об'єктно-орієнтована модель, стійкість екосистеми, асиміляція спостереженьАнотація
Розглянуті різні моделі інтегральних (просторово усереднених) процесів в морських екосистемах. Розроблена об'єктно-орієнтована модель (ООМ) планктонного угруповання пелагіалі, доповнена гідрохімічним блоком, який враховує аеробні та анаеробні цикли азоту і сірки. Гідродинаміка середовища описується інтегральною двошаровою моделлю, що враховує вплив атмосферної мінливості на розвиток інтегральних процесів. ООМ використана для оцінки явища гіпоксії на мілководді, а також динаміки виробництва і споживання кисню в різних гідрохімічних умовах. Побудована математична модель багаторівневої системи «фітопланктон-зоопланктон-риби-рибний промисел». Вивчається реакція подібних систем на періодичні і імпульсні обурення і їх еволюційна релаксація до стаціонарних станів. Запропонована динаміко-стохастична модель (ДСМ) інтегральних процесів в екосистемі північно-західного шельфу Чорного моря. Динамічна частина моделі містить сім змінних: західного шельфу Чорного моря. Динамічна частина моделі містить сім змінних: концентрації фіто- і зоопланктону (двох видів), личинок риб і риб, нутріентів і детриту. З її допомогою були імітовані середні багаторічні сценарії внутрішньорічної мінливості концентрацій цих субстанцій в морі, а так само можливі відхилення від цих сценаріїв, спостережувані для конкретного року. У стохастичній частині моделі взаємна кореляція між модельованими процесами використана для знаходження коефіцієнтів рівнянь і для асиміляції імітованих даних спостережень. Робиться висновок про перспективність інтегрального опису процесів в морських екосистемах, заснованого на об'єктно-орієнтованому і динаміко-стохастичному моделюванні.
Посилання
Васечкина Е. Ф. Интегральная модель деятельного слоя Чёрного моря // Морск. гидрофиз. журн. – 1985. – № 6. – С.23 – 29.
Васечкина Е. Ф., Ярин В. Д. Объектноориентированная модель функционирования планктонного сообщества шельфа // Морск. гидрофиз. журн. – 2004. – № 6. – С. 43 – 61.
Виноградов М. Е. Динамические модели пелагических экосистем.//Модели океанических процессов / Ред. Виноградов М.Е., Монин А.С., Сеидов Д.П. – М. Наука, 1989. – С. 252 – 259.
Грезе В. Н., Богуславский С. Г., Беляков Ю. М. и др. Биологическая продуктивность Чёрного моря / ─ Киев: Наук. думка, 1979. – 391 с.
Дебольская Е. И., Якушев Е. В. Моделирование формирования заморов и анаэробных условий в водных экосистемах. // Наука Кубани. – 2000. – № 4. – C. 19 – 35.
Еремеев В. Н., Васечкина Е. Ф., Игумнова Е. М. и др. Системное моделирование морских эколого-экономических процессов. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2007. – 420 с.
Еремеев В. Н., Игумнова Е. М., Тимченко И. Е. Моделирование причинно-следственных связей в морских экосистемах. // Морск. экол. журн. – 2002. – I, № 1. – С. 16 – 32.
Еремеев В. Н., Игумнова Е. М., Тимченко И. Е. Прибрежная зона моря как эколого-экономическая система. // Морск. экол. журн. – 2004. – 3, № 4. – С. 5 – 33.
Еремеев В. Н., Игумнова Е. М., Тимченко И. Е. Моделирование эколого-экономических систем. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2004. – 320 с.
Игумнова Е. М, Тимченко И. Е. Имитационное моделирование условных ресурсных довательностей. потенциалов природной среды // Морск. гидрофиз. журн. – 2006. – № 2. – С. 24 – 42.
Колмогоров А. Н. Интерполирование и экстраполирование стационарных случайных после //Изв. АН СССР. Серия матем. – 1941. – 5. – С. 3 – 11.
Коротаев Г. К., Еремеев В. Н. Введение в оперативную океанографию Чёрного моря. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2006. – 382 с.
Латун В. С. Устойчивость системы фитопланктон- зоопланктон- рыба // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Вып. 10. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2004. – С. 211 – 218.
Латун В. С. реакция системы фитопланктон – зоопланктон – рыба – рыбный промысел на кратковременные изменения вылова хамсы // Системы контроля окружающей среды. – Севастополь: МГИ НАН Украины. – 2004. – С. 179 – 183.
Любарцева С. П., Михайлова Э. Н., Шапиро Н. Б. Экологическая трехмерная численная модель Чёрного моря. Сезонная эволюция эвфтропной зоны // Морск. гидрофиз. журн. – 2000. – №5. – С. 55 – 80.
Ляхин Ю. И. О скорости обмена кислородом между океаном и атмосферой // Океанология – 1978. – № 6. – С. 1014 – 1021.
Математические модели в биологической океанографии. – Под ред. Т. Платта, К.Х. Манна, Р.Е. Улановича. – Париж: Изд. ЮНЕСКО, 1984. –195 с.
Маштакова Г. П.. Суточная динамика фитопланктона в Чёрном море. – Тр. Аз.-Черн. ин-та рыб. хоз-ва и океанографии. – 1968. – Вып.27. – С. 60 – 72.
Свирежев Ю. М., Логофет Д. О. Устойчивость биологических сообществ. – М.: Наука, 1978. – 352 с.
Тимченко И. Е. Системные методы в гидрофизике океана. – Киев: Наук. думка, 1988. – 225 с.
Тимченко И. Е., Игумнова Е. М., Тимченко И. И. Системный менеджмент и АВС-технологии устойчивого развития. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2000. – 225 с.
Фёдоров В. Д., Гильманов Т. Г. Экология. – М.: Изд-во МГУ, 1980. – 464 с.
Финенко З. З., Чурилова Т. Я., Сосик Х. М., Бастюрк О. Изменчивость фотосинтетических параметров фитопланктона в поверхностном слое Чёрного моря // Океанология. – 2002. – № 1. – С. 60 – 74.
Якушев Е. В., Михайловский Г. Е. Моделирование химико-биологических циклов в Белом море. Расчёт сезонной изменчивости фосфора, азота и кислорода. // Океанология. – 1993. – № 5. – С. 695 –702.
Якушев Е. В., Неретин Л. Н., Волков И. И. Математическое моделирование трансформации соединений азота и восстановленной серы в аэробных, анаэробных и переходных между ними условиях на примере редокс-зоны Чёрного моря // Геохимия – 1994. – № 10. – С. 1489 – 1502.
Baird М. Technical Description of the Ecological Model. – CSIRO Land and Water, Sydney. – 2001. – 35 p.
Fasham M. J. R., Ducklow H. W., Mckelvie S. H. A nitrogen-based model of plankton dynamics in the ocean mixed layer // J. Mar. Res. – 1990. – 48. – P. 591 – 639.
Klyashtorin L. B. Climate change and long-term fluctuations of commercial catches: the possibility of forecasting // FAO Fisheries Technical Paper. No 410. Rome, FAO, 2001. – 86 p.
Oguz T., Ducklow H. W, Malanotte-Rizoli P. Modeling distinct vertical biogeochemical coupling of the oxic? Suboxic, and anoxic layers // Global biochevical cycles. – 2000. – 14, № 4. – Р. 1331 – 1352
Timchenko I. E. Stochastic Modeling of Ocean Dynamics // Harwood Acad. Publ. Chur-London-Paris-New-York, 1984. – 320 p.
