Нелинейная волновая динамика прибрежной зоны в условиях меняющегося климата и антропогенного воздействия

В отчете представлены результаты исследований, выполненных по 2 этапу проекта. Объектом исследований по проекту являются интенсивные морские волны. Основной целью проекта является исследование нелинейной волновой динамики прибрежной зоны с учетом меняющегося климата и антропогенного воздействия. Оно включает в себя теоретические модели нелинейных поверхностных и внутренних волн с упором на их захват в прибрежной зоне; широкое применение вычислительных средств решения двумерных и трехмерных задач гидродинамики, в том числе на суперкомпьютерах петафлопсного класса. Особое внимание будет уделено чувствительности моделей и вытекающих из них решений к основному состоянию среды (гидрологии, стратификации, уровню моря), донной батиметрии и прибрежной топографии), изменяющемуся вследствие климатических изменений и антропогенного воздействия. В проекте используется синергетический подход к изучению динамики морских волн, включающий в себя развитие теоретических моделей, опирающихся на натурные данные, численных методов и лабораторного моделирования. При проведении теоретических исследований использованы как традиционные методы решения задач математической физики (преобразования Фурье и Лапласа, разложение по собственным функциям линейных операторов), так и современные методы решения нелинейных задач теории волн (метод обратной задачи рассеяния, преобразования Хироты и Дарбу–Матвеева). В ходе выполнения работ выполнено усовершенствование численных методов моделирования на суперкомпьютерах петафлопного класса всех стадий трансформации морских волн, основанное на оригинальных авторских разработках интегрирования полных уравнений гидродинамики и адаптированных программах, находящихся в свободном доступе.