Мировой океан занимает более 70% поверхности нашей планеты. Постоянное изучение происходящих там процессов, исследования состояния экосистемы водных пространств – ответственность океанологов. В Севастополе эту задачу выполняют сотрудники Морского гидрофизического института Российской академии наук. Один из методов исследования – численное моделирование.
ПАВЕЛ ЛИШАЕВ, научный сотрудник Морского гидрофизического института РАН: «То есть это: течения, температура, солёность. И биологические, и химические параметры, то есть кислород, сероводород, в частности, для Чёрного моря. Фитопланктон, зоопланктон – всякие рачки маленькие, которые плавают в Чёрном море».
Ключевой инструмент в работе исследователя – цифровой двойник морской среды. Это математическая модель, набор уравнений, описывающих состояние акватории. Важно, что она не заменяет контактные измерения, а дополняет их.
ПАВЕЛ ЛИШАЕВ, научный сотрудник Морского гидрофизического института РАН: «Для того, чтобы всё это численно замоделировать, мне также необходимы и контактные измерения. То есть, а для контактных измерений мы используем как спутниковые данные, для этого не стоит никуда ехать, можно также проводить время в кабинете. И контактные измерения с судовых экспедиций, с прибрежных или с больших экспедиций».
Учёные ведут масштабные исследования Чёрного моря. Модель помогает проследить экологическое состояние водоёмов, динамику течений, а также прогнозировать изменения морской среды.
ПАВЕЛ ЛИШАЕВ, научный сотрудник Морского гидрофизического института РАН: «Моя задача, она не требует вычислений ежедневных, у меня идёт расчёт в прошлом. То есть я знаю, какие были измерения до какого-то момента времени, я пытаюсь восстановить состояние моря, биологию, химию или гидродинамику для конкретного периода, допустим, 10-летнего периода, 5-летнего. А дальше уже смотрю на процессы, которые влияют на биологию, на химию».
Морские исследования – инструмент для решения конкретных задач. Результаты моделирования важны для различных отраслей, таких как рыболовство, судоходство и туризм.
ПАВЕЛ ЛИШАЕВ, научный сотрудник Морского гидрофизического института РАН: «Если мы будем говорить про судоходство, то здесь, в первую очередь, всплывает Северный морской путь. То есть для того, чтобы понимать, насколько открыта вода, нам нужны спутниковые данные, снимки о том, где лёд есть, где нет. И гидродинамическая модель, которая также сможет воспроизвести образование льда, его таяние, когда у нас Северный морской путь открыт, когда он закрыт».
В итоге учёные получают не просто набор данных, а целостную картину – как трансформируется морская среда в пространстве и времени. Это помогает объяснить наблюдаемые процессы и прогнозировать будущие изменения, а также оценить влияние человека на экосистему моря.
Эвелина Бабенко, Юрий Реутин, «Севинформбро»
