Организация исполнитель:
Институт социально-экономических
проблем Приаралья.
Руководитель проекта: Статов В. А. -
кандидат физико-математических
наук.
Аннотация.
Математическая модель, Приаралье,
солевой аэрозоль, атмосфера,
подстилающая поверхность,
растительный покров, баланс тепла и
влаги, динамика климата.
В данном проекте предлагается система взаимосвязанных математических моделей описывающих: 1) динамику Аральского моря; 2) атмосферный перенос аэрозоля и его влияние на температурные поля и влажность воздуха; 3) динамику подстилающей поверхности и ее влияние на климатические характеристики. Последовательность работ и основные этапы реализации проекта определяются причинно-следственными связями между моделируемыми процессами.
Математическая модель динамики Аральского моря позволяет проводить расчеты изменения солености, уровня воды и конфигурации береговой линии Аральского моря. Выходными данными этой модели служат уровень, соленость и площадь водного зеркала моря. По величине площади водного зеркала Арала определяется зона и степень влияния моря на температурные и влажностные поля. По уровню моря определяется динамика площади осушенного дна, подверженной дефляции, то есть площадь и координаты источников выноса солей, которые, в свою очередь служат входной величиной для модели переноса аэрозоля.
Математическая модель переноса аэрозоля включает в себя уравнение турбулентного переноса примеси и метеорологический блок, описывающий изменения температурного и влажностного полей воздушного пространства, происходящим из-за присутствия в нем частиц сульфатных солей. Выходными данными этой модели являются среднесезонные концентрации солей. По значениям концентрации солей в атмосфере определяется степень изменения климатических характеристик. Наземные концентрации солей при превышении некоторого критического значения вызывают угнетенность и гибель растительности и тем самым обусловливают изменения характеристик подстилающей поверхности. Таким образом, значения наземной концентрации служат входными величинами для модели динамики подстилающей поверхности, по которой рассчитывается турбулентный обмен теплом, влагой и количеством движения на границах почва-растительность, растительность-атмосфера и почва-атмосфера.
Сроки выполнения: 2003 - 2007 гг.
Результаты. Institute of social and economic problems of the Aral Sea region, Karakalpak branch of Uzbekistan Academy of Sciences Results. Данные о руководителе
проекта.
Определена зона влияния Аральского моря на температурные и влажностные поля; построены модули расчета воздействия солевого аэрозоля на радиационный режим, осадкообразование и деградацию растительного покрова южного Приаралья; разработана модель параметризации тепло- и влагообмена на границе подстилающая поверхность-атмосфера; разработана математическая модель чувствительности климата к изменениям в экосистеме южного Приаралья; по вышеназванной модели проведены численные эксперименты и расчеты по оценке влияния усыхания Аральского моря, выноса солей с осушенного дна и трансформации растительного покрова на климатические характеристики южного Приаралья, в результате чего определено суммарное воздействие этих факторов на метеорологические параметры.
Получены прогнозные оценки геоморфологии Аральского моря и прибрежной зоны (до 2050 г.), состояния растительного покрова южного Приаралья (до 2050 г.), отклонений влажности воздуха, температуры воздуха, количества дней с осадками и минерализации осадков от базовых значений (до 2014 г.).
Данная система математических моделей может быть использована для прогнозировании климатических изменений, ландшафтных исследований и экологического мониторинга. Результаты исследований могут служить научной рекомендацией при планировании сельскохозяйственного производства с учетом изменений климата.
Публикации:
1. Тлеумуратова Б.С., Статов В.А. Региональные климатические изменения вследствие усыхания Арала. Материалы конф. "Тhe 1st International Workshop Human Dimensions of Climate and Environmental Change in Central Asia", Michigan (USA), 2004.
2. Тлеумуратова Б.С., Статов В.А., Реймов П.Р. Влияние периферии оазисных ландшафтов на микроклимат оазисов. В сб. Межд. Научно-практ.конф. "Проблемы рационального использования и охрана биологических ресурсов южного Приаралья", Нукус, 16-17 мая 2006 г.
3. Тлеумуратова Б.С. Уч.пособие "Математическое моделирование в экологии", Нукус, изд. КГУ, 2007, 138 с.
Mathematical modelling of sensitivity of a climate to changes in Aral Sea region ecosystem.
Head of the project - Statov V.A., PhD.
The zone of influence of Aral sea on temperature and moist fields was determined; modules of calculation of salt aerosol influence on a radiating mode, deposit formation and degradation of southern Aral Sea region vegetative cover were constructed; the model of parametrization of heat- and moisture exchange on a border of underlaying surface-atmosphere was developed; the mathematical model of sensitivity of a climate to changes in the southern Aral Sea region ecosystem was developed; on base of this model numerical experiments and calculations on estimation of the influence of Aral sea drying, carrying out of salts from the drained bottom and transformation of a vegetative cover on climatic characteristics of the southern Aral Sea region were performed and in result total influence of these factors on meteorological parameters was determined.
Predicted estimations of the Aral sea and its coastal zone geomorphology (up to 2050), conditions of a vegetative cover of the southern Aral Sea region (up to 2050), deviations of air humidity, temperature, quantity{amount} of days with rainfall and their mineralizations from the base values (up to 2014) were obtained.
This system of mathematical models can be used for forecasting climatic changes, landscape researches and ecological monitoring. Results of the researches can serve as the scientific recommendation at planning an agricultural production in view of climate changes.
Publications:
1. Tleumuratova B.S., Statov V.A. - Regional climatic changes owing to Aral Sea drying. In Proc. 1st International Workshop Human Dimensions of Climate and Environmental Change in Central Asia , Michigan (USA), 2004.
2. Tleumuratova B.S., Statov V.A., Reymov P.R.- Influence of oasis landscapes periphery on a microclimate of oases. In Proc. International Conference "Problems of rational use and protection of biological resources of the southern Aral Sea region", Nukus, May 16-17th, 2006
3. Tleumuratova B.S. - Mathematical modelling in ecology, Nukus, KSU, 2007.
ФИО: Статов Виктор Анатольевич
21,10.1964.
к. ф. м. н. 1997 г.
Научно-исследовательский институт
социально-экономических проблем
Приаралья Каракалпакского
отделения Академии наук Республики
Узбекистан.- НИИСЭПП КО АН РУз.
Математическое моделирование,
геоинформационные системы, физика,
Математическая модель, Приаралье,
солевой аэрозоль, атмосфера,
подстилающая поверхность,
растительный покров, баланс тепла и
влаги, динамика климата
Публикации: 22
Контакт: 742000, Нукус, ул. А.
Досназарова, 2, кв. 37.
Телефоны - рабочий: (361)2242209,
домашний: 223-17-34, факс: (361)2240604
e-mail: kasc@uzsci.net