по популярности / по алфавиту

эксперт
Сергей Муравьев:

Сергей Муравьев: Во что верят физики?

«Путешествие в прошлое науки необходимо, чтобы понять, из чего на самом деле состоит известная нам физика»

подробнее
Недавние комментарии

Проект ИТЭР

Лазерная физика будущего

Безопасность АЭС: Чем заменить цирконий?

"МАГИЧЕСКИЕ ПУЛИ" ДЛЯ ТЕРАПИИ РАКА

Что такое солитон? / Как разгадать цунами

Студенческое путешествие в Арктику / Экспедиция Картеш

Математики разработали метод быстрого определения источника цунами

Математики разработали метод быстрого определения источника цунами

Автор:

Дата : 26.02.2017 9:58

Цунами чаще всего возникают в результате подводного землетрясения, информация о котором становится известной в течение нескольких минут, так как скорость звука в земле в десятки раз выше скорости звука в воде.

«По информации о магнитуде землетрясения, углам сдвига литосферных плит и примерных координат эпицентра можно с некоторой погрешностью вычислить амплитуду источника возникшего цунами», объясняет сотрудница лаборатории методов создания, исследования и идентификации математических моделей естествознания Новосибирского государственного университета Ольги Криворотько.

Распределение высот волны цунами вблизи берегов Японии. Результат моделирования в системе ITRIS (Integrated Tsunami Research and Information System). Иллюстрации: nsu.ru.

При этом в подавляющем большинстве случаев прогнозы распространения цунами оказываются неверными, что влечет за собой потенциальные жертвы и колоссальные материальные расходы. Ложные данные об источнике цунами сильно отражаются на расчёте высот ты волны, набегающей на берег: каждый метр может оказаться губительным, как, например, произошло во время цунами в Японии в 2011 году, отмечает Ольга Криворотько.

Сотрудники лаборатории НГУ совместно со специалистами Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН разработали метод, который позволит максимально быстро выявлять источник цунами.

Накат волны цунами с указанием возможной зоны затопления (выделено синим цветом).

Для уточнения амплитуды источника цунами применяются методы математического моделирования. Исследователи применяют методы численного решения обратных и некорректных задач. Для определения амплитуды переднего фронта волны, необходимого для скорейшего определения источника цунами, специалисты разработали и тестируют аналитический метод, который по вычислительной скорости превосходит конечно-разностные методы в десятки раз. В его основе фундаментальный подход к решению начально-краевой задачи для линейных уравнений мелкой воды, выделение разрывной части волнового решения и свойств дельта-функции.

Сейчас разработанные алгоритмы тестируются на исторических данных. В лаборатории математических задач геофизики Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН есть крупная база по цунами, которые произошли с 1628 года до н. э. по 2012 год. База содержит характеристики источника цунами, карту высот набегающей волны на берег, а для некоторых побережий — экономическую оценку возможных разрушений от модельных волн. Она встроена в программный трехмерный комплекс визуализации моделирования цунами, который также создали в лаборатории.

Историческая база данных высот цунами, которые произошли с 1628 года до н. э. и до 2012 года.

Благодаря разрабатываемой системе появится возможность осуществлять мониторинг и прогнозирование цунами, не углубляясь в детали математических моделей. Помимо практического применения для расчета распространения волн и определения координат источника, система заточена на создание удобного инструмента для ведения дальнейшей исследовательской работы, посвященной феномену цунами и порождающих их землетрясений.

Понравилась заметка? Поделитесь —

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Войти с помощью: