Автоматизований модельний комплекс для забезпечення діяльності Військово-Морських Сил України оперативними прогнозами океанографічних умов

Автор(и)

  • Ю. С. Тучковенко Одеський державний екологічний університет http://orcid.org/0000-0003-3275-9065
  • Д. В. Кушнір Одеський державний екологічний університет http://orcid.org/0000-0003-4556-0143
  • Р. В. Гончаренко Центр навігації, гідрографії та гідрометеорології ВМС ЗС України
  • Т. Г. Титюк Центр навігації, гідрографії та гідрометеорології ВМС ЗС України
  • О. А. Щипцов ДУ “Науковий гідрофізичний центр Національної академії наук України” http://orcid.org/0000-0002-6285-0663

DOI:

https://doi.org/10.33099/2304-2745/2020-3-70/75-83

Ключові слова:

Чорне море, океанографічні умови, прогнозування, модельний комплекс, навігаційно-гідрографічне забезпечення, Військово-Морські Сили України.

Анотація

Робота спрямована на вирішення актуальної проблеми забезпечення безпеки та обороноздатності України − створення нової сучасної автоматизованої системи оперативного прогнозу океанографічних параметрів стану морського середовища української частини акваторії Азово-Чорноморського басейну, замість втраченої у 2014 р., для забезпечення потреб Військово-Морських Сил (ВМС) Збройних Сил (ЗС) України.  Розглядаються перспективи використання з цією метою програмного комплексу адаптованих до умов Чорного моря інтегрованих чисельних моделей Delft3D: FLOW + WAVE (SWAN - Simulating WAves Nearshore), із використанням даних метеорологічного прогнозу за моделлю GFS (Global Forecast System).

Наведені окремі результати випробувань модельного комплексу при вирішенні задач діагнозу і прогнозу океанографічних умов для Одеського району північно-західної частини Чорного моря. До набору океанографічних даних, які можуть бути отримані із використанням актуальної версії автоматизованого модельного комплексу, відносяться: вітрові умови, відхилення рівня моря від незбуреного стану під дією вітру в прибережних зонах моря (які визначають поточні глибини), просторова-часова мінливість параметрів вітрового хвилювання, циркуляції вод (течій) в прибережних районах моря з урахуванням впливу вітрових хвиль. Визначені задачі, які дозволить вирішувати застосування автоматизованого прогностичного комплексу в інтересах навігаційно-гідрографічного забезпечення ВМС ЗС України.

Зроблений висновок про те, що інтеграція автоматизованого модельного комплексу Delft3D-FLOW+SWAN в структуру інтелектуальної інформаційної системи висвітлення гідрографічної обстановки в акваторіях Чорного моря дозволить вирішити задачу оперативного оцінювання океанографічної обстановки в теперішньому (з передісторією до 5 днів) та майбутньому (до 4 днів) часі для всього Чорного моря, його північно-західної частини та обраних ділянок прибережних зон моря з необхідним просторовим розділенням даних.

Біографії авторів

Ю. С. Тучковенко, Одеський державний екологічний університет

д-р геогр. наук, професор

Д. В. Кушнір, Одеський державний екологічний університет

канд. геогр. наук

О. А. Щипцов, ДУ “Науковий гідрофізичний центр Національної академії наук України”

д-р геогр. наук, професор

Посилання

Kubryakov A. S., Korotaev G. K., Dorofeev V. L., Ratner Y. B., Palazov A., Valchev N., Malciu V., Matescu R., Oguz T. Black Sea coastal forecasting system. Ocean Sci. 2012. № 8. P. 183–196. DOI: https://doi.org/10.5194/os-8-183-2012.

Коротаев Г. К., Демышев С. Г., Дорофеев В. Л. и др. Архитектура и результаты работы международного Черноморского центра морских прогнозов, созданного на базе МГИ НАН Украины в рамках проекта Европейского Союза “Мой Океан”. Екол. безпека прибер. та шельф. зон та компл. викор. ресурсів шельфу. 2013. Вип. 27. С. 128–133.

Про рішення Ради національної безпеки і оборони України від 14 вересня 2020 року “Про Стратегію національної безпеки України” : Указ Президента України від 14.09.2020 р. № 392/2020. Урядовий кур’єр. 2020. 16 верес. (№ 179).

SWEEP (2019). Co-creating Operational and Strategic Modelling Systems to Reduce Economic and Social Impacts on Coastal Hazards: Wave modelling. Project summary. URL: https://sweep.ac.uk/wp-content/uploads/ IP-001-A4-ESummary.pdf (дата звернення: 26.09.2020).

Apecechea M. I., Verlaan M., Zijl F., Le Coz C. & Kernkamp H. (2017). Effects of self-attraction and loading at a regional scale: a test case for the Northwest European Shelf. Ocean Dynamics. , No 67 (6). pp. 729–749. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s10236-017-1053-4 (дата звернення: 26.09.2020).

Veeramony J., Orzech M. D., Edwards K. L., Gilligan M., Choi J., Terrill E. and Tony De Paolo. Navy nearshore ocean prediction systems. Oceanography. 2014. Vol. 27. No 3. pp. 80–91.

Щипцов О. А., Щипцов О. О. Перспективи формування міжвідомчого банку цифрових океанографічних даних в інтересах навігаційно-гідрографічного забезпечення морської діяльності. Морська стратегія держави. Розвиток та реалізація морського потенціалу України : матеріали міжнар. наук. форуму, м. Київ, 20–21 черв. 2018 р. Київ, 2018. С. 19–24.

Щипцов О. А. Удосконалення міжвідомчої системи збору та використання океанографічної інформації щодо обстановки в Азово-Чорноморському басейні та інших районах Світового Океану. Морська стратегія держави. Розвиток та реалізація морського потенціалу України : матеріали міжнар. наук. форуму, м. Київ, 22–23 трав. 2019 р. Київ, 2019. С. 55–58.

Кушнир Д. В., Тучковенко Ю. С., Попов Ю. И. Результати адаптації та верифікації комплексу інтегрованих чисельних моделей для прогнозування мінливості океанографічних характеристик в північно-східній частині Чорного моря. Український гідрометеорологічний журнал. 2019. № 23. С. 95–108. DOI: https://doi.org/10.31481/uhmj.23.2019.09.

De Kleermaeker, Simone; Verlaan, Martin; Mortlock, Thomas; Rego, Joao Lima; Apecechea, Maialen Irazoqui; Yan, Kun and Twigt, Daniel (2017). Global-to-local scale storm surge modelling on tropical cyclone affected coasts. In: Australasian Coasts & Ports 2017: Working with Nature. Barton, ACT: Engineers Australia, PIANC Australia and Institute of Professional Engineers New Zealand, 2017: 358-364. ISBN: 9781922107916. URL: https://search.informit.com.au/documentSummary;dn=934516484243698; res=IELENG (дата звернення: 24.09.2020).

Thanathanphon, Watin: Luangdilok, Narongrit: Sisomphon, Piyamarn (2016) Development of an Operational Storm Surge Forecasting System for the Gulf of Thailand. 12th International Conference on Hydroscience & EngineeringHydro-Science & Engineering for Environmental Resilience. November 6–10, 2016, Tainan, Taiwan. URL: http://mdi-de.baw.de/icheArchive/documents/2016/12-0021.pdf (дата звернення: 24.09.2020).

Veeramony J., Condon A. J., Linzell R. S., & Watson K. (2016). Validation of Delft3D as a Coastal Surge and Inundation Prediction System. Scientific Report. Naval Research Laboratory. Oceanography Division. Stennis Space Center, MS 39529-5004. URL: https://pdfs.semanticscholar.org/bbf0/18c6db02bcf8d63a48542637d531e788c32a.pdf (дата звернення: 24.09.2020).

Veeramony J., Condon A., van Ormondt M. Forecasting Storm Surge and Inundation: Model Validation. Weather and Forecasting. 2017. No 32 (6). pp. 2045–2063. DOI: https://doi.org/10.1175/waf-d-17-0015.1.

Delft3D Open Source Community. URL: https://oss.deltares.nl/web/delft3d/home (дата звернення 26.09.2020).

Тerms of use Delft3D Community. URL: https://oss.deltares.nl/web/delft3d/terms-of-use (дата звернення 26.09.2020).

Deltares (2020). Delft3D-FLOW, User Manual: Simulation of multi-dimensional hydrodynamic flow sand transport phenomena, including sediments. 682 р. URL: https://content.oss.deltares.nl/delft3d/manuals/Delft3D-FLOW_User_Manual.pdf (дата звернення 06.10.2020).

Deltares (2020). Delft3D-WAVE, User Manual: Simulation of short-crested waves with SWAN. 196 р. URL: https://content.oss.deltares.nl/delft3d/manuals/ Delft3D-WAVE_User_Manual.pdf (дата звернення 06.10.2020).

NOAA, National Operational Model Archive and Distribution System (NOMADS). URL: https://nomads.ncep.noaa.gov/ (дата звернення 07.03.2020).

NOMADS. Data Transfer: NCEP GFS Forecasts (0.25 degree grid). URL: http://nomads.ncep.noaa.gov/cgi-bin/filter_gfs_0p25.pl. (дата звернення 25.11.2019).

NCAR. Research Data Archive at the Computational and Information Systems Laboratory. NCEP GFS 0.25 Degree Global Forecast Grids Historical Archive. URL: https://rda.ucar.edu/datasets/ds084.1/ (дата звернення 25.11.2019).

NATO - AJP-3.11 ALLIED JOINT DOCTRINE FOR METEOROLOGICAL AND OCEANOGRAPHIC SUPPORT TO JOINT FORCES. URL: https://standards.global spec.com/std/10054861/AJP-3.11 (дата звернення 07.10.2020).

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-01-26

Номер

Розділ

ІНФОРМАТИЗАЦІЯ ЗБРОЙНИХ СИЛ