ПОСТРОЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕДИНЕННОГО КОМПЛЕКСА МОДЕЛЕЙ ГИДРОДИНАМИКИ И ГИДРОБИОЛОГИИ И ЯВНЫХ РЕГУЛЯРИЗОВАННЫХ СХЕМ ДЛЯ ПРЕДСКАЗАТЕЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИБРЕЖНЫХ СИСТЕМ ЮГА РОССИИ НА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ С МАССОВЫМ ПАРАЛЛЕЛИЗМОМ

Разработан комплекс объединенных моделей гидрофизики, взаимодействия фито- и зоопланктона и рыбных популяций промысловых рыб, и определены условия корректности начально-краевых задач. Построены и исследованы непрерывные модели, описывающие пространственно-неоднородные гидробиологические процессы применительно к акватории реального мелководного водоема с учетом процессов структурообразования в популяционных системах, движения водного потока, микротурбулентной диффузии, сложной геометрии дна и береговой линии, гравитационного оседания, таксиса, межвидовой конкуренции, вылова, биогенного и кислородного режимов, пространственных распределений солености, температуры и др. Предложены схемы повышенного порядка точности для задачи переноса, учитывающие заполненность ячеек, а также эффективные методы декомпозиции расчетной области и определения оптимальных значений (границ диапазона) параметров регуляризаторов сеточных задач диффузии - конвекции - реакции и вычислительной морской гидродинамики, а также выбора оптимального метода решения (дискретной модели, метода декомпозиции сеточной области и алгоритма численной реализации сеточных уравнений) в зависимости от архитектуры многопроцессорной вычислительной системы (количества вычислительных ядер, топологии интерконнекта и его характеристик). Разработаны масштабируемые параллельные алгоритмы и программы моделирования гидрофизики, взаимодействия фито- и зоопланктона и рыбных популяций промысловых рыб, базирующиеся на явных регуляризованных схемах с высокими показателями эффективности и быстродействия, оценке регуляризующих параметров.Выполнено предсказательное моделирование сценариев развития экосистемы Азовского моря на основе комплексов моделей взаимодействия фито- и зоопланктона и рыбных популяций промысловых рыб, параллельных алгоритмов и программ.