Отчет ИВМ СО РАН за 2002 годИнтеграционные, целевые и экспедиционные проекты сибирского отделения РАН
Тема: «Математическое моделирование течений неоднородных жидкостей и их взаимодействие с деформируемыми структурами»
(проект № 1).
Организации-соисполнители:
ИГиЛ СО РАН, ИВТ СО РАГ, ИВМ СО РАН, ИМ СО РАН, ИТПМ СО РАН, ИТФ СО РАН, ИВЭП СО РАН.
Научный руководитель:
член-корреспондент РАН П. И. Плотников (ИГиЛ СО РАН).
Участники от ИВМ СО РАН:
д.ф.-м.н., профессор А. М. Франк, д.ф.-м.н., профессор О. В. Капцов.
Построена версия метода частиц для расчета вязких теплопроводных потоков несжимаемой жидкости со свободной границей и переменным поверхностным натяжением. Этим методом впервые решена трехмерная задача об образовании регулярных структур в локально нагреваемой жидкой пленке. Этот эффект был открыт экспериментально в ИТФ СО РАН (А. М. Франк).
Рассмотрены нелинейные диффузионные уравнения с источниковыми членами и коэффициентами диффузии, зависящими степенным образом от концентрации. Получены редукции диффузионных уравнений к обыкновенным дифференциальным уравнениям. Редукции осуществлялись на основе метода линейных определяющих уравнений. Были найдены решения линейных определяющих уравнений, зависящие от производных второго и третьего порядка. Рассмотрена модель глаза тайфуна в лагранжевых координатах. Получены точные решения этих уравнений (О. В. Капцов, Ю. В. Шанько).
Основные публикации
- Франк А. М.
Численное исследование термокапиллярных эффектов в стекающей пленке // Тез. докл. Всерос. конф. «Теория и приложения задач со свободными границами». — Бийск. — 2002. — С. 88-89.
- Капцов О. В., Шанько Ю. В.
Стационарные течения стратифицированной жидкости // Тр. междунар. конф. «Потоки и структуры в жидкостях». — Москва: ИПМ РАН. — 2002. — С. 281–283.
- Шанько Ю. В.
Об одной модели глаза тайфуна в лагранжевых координатах // Тр. III междунар. конф. «Симметрия и дифференциальные уравнения». — Красноярск. — 2002. — С. 253–255.
(Отдел вычислительных моделей в гидрофизике)
Тема: ""Фундаментальные проблемы гидромеханики и тепломассопереноса в условиях микрогравитации» (проект № 5).»
Организации-соисполнители:
ИГиЛ СО РАН, ИВМ СО РАН, ИТ СО РАН.
Научный руководитель:
член-корреспондент РАН В. В. Пухначев (ИГиЛ СО РАН).
Блок «Теоретическое исследование устойчивости течений жидкости с поверхностями раздела».
Научный руководитель:
д.ф.-м.н., профессор В. К. Андреев.
Исследована устойчивость равновесия плоского слоя со свободной границей, когда основным параметром является разность температур. Доказана сходимость двух точных стационарных решений уравнений микроконвекции к решениям уравнений Обербека-Буссинеска и изучена их устойчивость (В. К. Андреев, В. Б. Бекежанова).
Основные публикации
- Andreev V. K., Bekezhanova V. B.
Stability of the equilibrium of a flat layer in a microconvection model // Plenum Publishing Corporation. — 2002. — P. 208–216.
- Бекежанова В. Б.
О неустойчивости течения в слое с экспоненциальным профилем температуры в модели микроконвекции // Препринт № 2-02. — Красноярск: ИВМ СО РАН. — 2002. — 20 с.
(Отдел дифференциальных уравнений механики)
Тема: ""Разработка научных основ процессов биоремедиации с целью реабилитации окружающей среды (Сибирский регион)» (проект № 25).»
Организации-соисполнители:
ИБФ СО РАН, ИЛ СО РАН, ИВМ СО РАН, ЛИН СО РАН, ИрГУ, КГУ, НГУ, ТГУ.
Научный руководитель:
д.б.н. Н. С. Печуркин (ИБФ СО РАН).
Участники от ИВМ СО РАН:
д.ф.-м.н., профессор А. Н. Горбань.
Разработано программное обеспечение для информационного моделирования, в котором сложная реальная система моделируется так, как она представлена внешнему наблюдателю на основе экспериментальных данных. На его основе ведется исследование озера Шира. ""
Основные публикации
- Горбань А. Н., Зиновьев А. Ю., Питенко А. А.
Визуализация данных. Метод упругих карт // Нейрокомпьютер. — 2002. — № 4. — С. 19-30.
(Отдел моделирования неравновесных систем)
Экспедиционный проект № 30 «Изучение биопродукционных характеристик природных водоемов (на примере Красноярского водохранилища) при изменении состава сестона».
Научный руководитель:
д.ф.-м.н., профессор В. Н. Лопатин.
При активации фагоцитарной активности in vitro опсонизированными частицами латекса выявлены характерные достоверные (P<0,05) межвидовые различия в кинетике генерации АФК клетками крови рыб для всех исследуемых экотопов и экосистемы в Красноярского водохранилища. По уровню интенсивности генерации АФК виды рыб расположились в следующей последовательности: щука < окунь < елец < плотва < лещ, причем показатели последнего члена ряда на один и два порядка выше, чем у окуня и щуки соответственно. То есть наиболее высокой активностью генерации АФК обладают фагоциты карповых рыб, а для хищных рыб (окунь, щука) она в 2,5-25 раза ниже. Эта закономерность выявлялась на протяжении двух летних сезонов наблюдения и сохранялась при пересчете на одну лейкоцитарную клетку при отсутствии достоверных межвидовых отличий в численности белых клеток. Из литературы известно, что аналогичная выраженность более высокой продукции АФК фагоцитирующими клетками у карповых рыб регистрировалась и по сравнению с лососевыми. Следует отметить, что и для другого важного фактора неспецифической резистентности рыб — лизоцима, генерируемого тем же типом клеток, характерна видовая специфичность количественной и качественной выраженности: язь < карп < лещ < плотва < карась < синец < окунь < щука < судак, указывающая на более высокую его активность у хищных рыб.
Основные публикации
- Макарская Г. В., Лопатин В. Н., Тарских С. В.
Особенности функциональной активности фагоцитирующих клеток крови рыб Красноярского водохранилища по данным люминолзависимого хемилюминесцентного исследования // Вопросы ихтиологии, 2003 (в печати).
(Лаборатория биологической спектрофотометрии)
Тема: ""Высокие физико-химические технологии клеточной биологии: исследование структуры и функции клеток методами проточной цитометрии с использованием новых подходов в решении обратной задачи светорассеяния для индивидуальных частиц» (проект № 70).»
Организации-соисполнители:
ИЦГ СО РАН, ИХКиГ СО РАН, ИСиЭЖ СО РАН, ИМ СО РАН, СИФиБР СО РАН, ЛИН СО РАН, ИВМ СО РАН, КТИВТ СО РАН, НИБХ СО РАН.
Научные руководители:
д.б.н., профессор А. Д. Груздев, д.х.н., профессор А. К. Петров.
Участники от ИВМ СО РАН:
д.ф.-м.н., профессор В. Н. Лопатин, к.ф.-м.н. Н. В. Шепелевич.
На базе проточного сканирующего цитометра, созданного в рамках интеграционного проекта СО РАН, проведены эксперименты по дешифрированию структуры различного рода частиц. Выявлены значительные возможности оригинального теоретического алгоритма, основанного на определении контраста и позиций экстремумов индикатрисы светорассеяния одиночных частиц.
Основные публикации
- Простакова И. В.
Развитие методов интегральной и «пролетной» индикатрис для оптически мягких частиц различной формы и структуры // Автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук. — Красноярск: ИВМ СО РАН. — 2002. — 24 с.
(Лаборатория биологической спектрофотометрии)
Программа № 74 «Основные закономерности глобальных и региональных изменений климата и природной среды в позднем кайнозое Сибири».
Организации-соисполнители:
ИВМ СО РАН, ИЛ СО РАН, КГПУ.
Научный руководитель от ИВМ СО РАН:
член-корреспондент РАН В. В. Шайдуров.
Продолжены исследования региональных трендов климатических показателей на территории Сибири и России: температур, осадков, континентальности и др.
Исследования показали, что на всей территории Сибири для всех сезонов года единой картины не наблюдается. В связи с этим возникла задача выделения на исследуемой территории районов, внутри которых такая тенденция существует. Были вычислены тренды для всех станций за период с 1936 по 1990 гг. для каждого из 12 месяцев года. На данном этапе на территории Сибири выделены три крупных класса: юг Сибири между 40? — 60?с.ш. и 85? — 125?в.д., север Западной Сибири 60? — 80?с.ш. и 50? — 85?в.д. и побережье Охотского и Японского морей. Для выделения более мелких классов в данное время разрабатывается специальный алгоритм. Среди станций, принадлежащих первому классу, были выделены станции, длина ряда наблюдений для которых превышает 100 лет. На временном интервале с 1890 по 1990 годов для этих станций наблюдается сходная картина распределения тенденций по месяцам года. Это позволяет с достаточной степенью точности распространить выводы о существовании сходных тенденций и на другие станции этого класса, а также на точки, где измерения не проводились.
С применением геоинформационной системы выполнено районирование территории Сибири и России в целом по результатам исследования многолетних колебаний климатических переменных.
Основные публикации
- Высоцкая Г. С., Дмитриев А. И., Ноженкова Л. Ф., Шишов В. В.
Пространственное распределение трендов климатических параметров (ХХ век) // Основные закономерности глобальных и региональных изменений климата и природной среды в позднем кайнозое Сибири. — Новосибирск: Институт Археологии и этнографии СО РАН. — 2002. — Вып. 1. — С. 83-86.
- Shevyrnogov A. P., Kartushinsky A. V., Vysotskaya G. S.
Application of satellite data for investigation of dynamic processes in inland water bodies: Lake Shira (Khakasia, Siberia), a case study. — Aquatic Ecology. — 2002. — Vol. 36. —
№ 2. — P 153–163.
(Отдел прикладной информатики)
Тема: ""Распределение и геохимические пути миграции техногенных радионуклидов в экосистеме р. Енисей» (проект № 75).»
Организации-соисполнители:
ОИГГМ СО РАН, ЛИН СО РАН, ИБФ СО РАН, ИВМ СО РАН, ИВМиМГ СО РАН, ИЛ СО РАН.
Научный руководитель:
к.г.-м.н. Ф. В. Сухоруков (АЦ ОИГГМ СО РАН).
Участники от ИВМ СО РАН:
д.ф.-м.н., профессор В. М. Белолипецкий, к.т.н. С. Н. Генова, В. И. Петрашкевич.
Разработаны вычислительный алгоритм и компьютерная программа для исследования динамики взвешенных и влекомых наносов в речных потоках. Выполнена адаптация модели для реального русла реки Енисей. Определены участки заиления и транзита наносов.
Основные публикации
- Дегерменджи А. Г., Косолапова Л. Г., Белолипецкий В. М.
Биофизический подход к исследованию экосистем больших рек Сибири (Мониторинг, эксперимент, модели) // Материалы респуб. науч.-практ. конф. «Экологическая безопасность реки Лены: Мониторинг, природные и техногенные катаклизмы». — Якутск. — 2001. — С. 3-10.
(Отдел вычислительных моделей в гидрофизике)
|