Modeling of climate, atmospheric and ocean dynamics: To the 100th anniversary of academician G.I. Marchuk

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Introductory paper on the issue of the journal Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, No. 3, 2025, dedicated to the 100th anniversary of Academician G.I. Marchuk. The main directions of scientific activity of G.I. Marchuk, which had a significant impact on the development of modern geophysical fluid dynamics, are described. These are weather forecasting; modeling of the climate system; application of the theory of adjoint equations to geophysical fluid dynamics problems; computational algorithms. The ideas and mathematical methods of modern geophysical fluid dynamics initiated by G.I. Marchuk and developed by his scientific school over the course of 25 years of the XX and 25 years of the XXI century are discussed. The bright deep mark that he left in science is noted, and the results obtained by him, his disciples and colleagues in the field of geophysical fluid dynamics are highlighted.

Sobre autores

V. Dymnikov

Marchuk Institute of Numerical Mathematics, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: dymnikov.valentin@yandex.ru
Gubkina str., 8, Moscow, 119333 Russia

V. Zalesny

Marchuk Institute of Numerical Mathematics, Russian Academy of Sciences

Email: vzalesny@yandex.ru
Gubkina str., 8, Moscow, 119333 Russia

Bibliografia

  1. Агошков В.И., Залесный В.Б., Шутяев В.П., Пармузин Е.И., Захарова Н.Б. Сопряженные уравнения и методы вариационного усвоения данных в задачах геофизической гидродинамики // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2025. Т. 61. № 3.
  2. Бубнов М.А. Математические вопросы моделирования приливов и циркуляций в бароклинном океане. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1984. 152 с.
  3. Булеев Н.И., Марчук Г.И. О динамике крупномасштабных атмосферных процессов // Труды Ин-та физики атмосферы АН СССР. 1958. № 2. С. 66–105.
  4. Володин Е.М., Грицун А.С., Брагин В.В., Тарасевич М.А., Черненков А.Ю. Развитие модели Земной климатической системы ИВМ РАН // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2025. Т. 61. № 3.
  5. Гусев А.В., Дианский Н.А., Фомин В.В., Володин Е.М., Залесный В.Б. Модель циркуляции океанов и морей INMOM: от истоков до наших дней // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2025. Т. 61. № 3.
  6. Демидов Г.В., Марчук Г.И. Теорема существования решения задачи краткосрочного прогноза погоды // ДАН СССР. 1966. Т. 170. № 5. С. 1006–1008.
  7. Друца А.В., Кобельков Г.М. О сходимости разностных схем для уравнений крупномасштабной динамики океана // Доклады РАН. 2011. Т. 440. № 6. С. 727–730.
  8. Дымников В.П., Залесный В.Б. Основы вычислительной геофизической гидродинамики. М.: ГЕОС, 2019. 448 с.
  9. Залесный В.Б., Гусев А.В., Фомин В.В. Численная модель негидростатической морской динамики, основанная на методах искусственной сжимаемости и многокомпонентного расщепления // Океанология. 2016. Т. 56. № 6. С. 951–971.
  10. Кордзадзе А.А. О разрешимости одной стационарной задачи динамики бароклинного океана // ДАН СССР. 1977. Т. 232. № 2. С. 308–311.
  11. Кордзадзе А.А. Математические вопросы решения задач динамики океана. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1982. 148 с.
  12. Коротаев Г.К., Мизюк А.И. Развитие систем прогноза морских полей и алгоритмов ассимиляции наблюдений // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2025. Т. 61. № 3.
  13. Крупчатников В.Н., Платов Г.А., Голубева Е.Н., Фоменко А.А., Клевцова Ю.Ю., Лыкосов В.Н. О некоторых результатах исследований в области численного прогноза погоды и теории климата в Сибири // Метеорология и гидрология. 2018. № 11. С. 7–19.
  14. Марчук Г.И. Теоретическая модель прогноза погоды // ДАН СССР. 1964. Т. 155. № 5. С. 1062–1065.
  15. Марчук Г.И. Численные методы в прогнозе погоды. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 356 с.
  16. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1989. 608 с.
  17. Марчук Г.И. Избранные труды. Т. I. Методы вычислительной математики. М.: РАН, 2018. 764 с.
  18. Марчук Г.И. Избранные научные труды. Т. II. Сопряженные уравнения и анализ сложных систем. М.: РАН, 2018. 500 с.
  19. Марчук Г.И. Избранные научные труды. Том III. Модели и методы в задачах физики атмосферы и океана. М.: РАН, 2018. 892 с.
  20. Марчук Г.И., Бубнов М.А. Об асимптотическом поведении решения линейных уравнений бароклинного океана при больших временах // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1980. Т. 16. № 3. С. 211–218.
  21. Марчук Г.И., Дымников В.П., Залесный В.Б., Галин В.Я., Лыкосов В.Н., Перов В.Л., Бобылева И.М. Гидродинамическая модель общей циркуляции атмосферы и океана (методы реализации). Информационное сообщение. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1975. 320 с.
  22. Марчук Г.И., Дымников В.П., Курбаткин Г.П., Сарки- сян А.С. Программа “Разрезы” и мониторинг Мирового океана // Метеорология и гидрология. 1984. № 8. С. 9–17.
  23. Марчук Г.И., Дымников В.П., Залесный В.Б., Лыко- сов В.Н., Галин В.Я. Математическое моделирование общей циркуляции атмосферы и океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 320 с.
  24. Марчук Г.И., Залесный В.Б. Моделирование циркуляции Мирового океана с четырехмерной вариационной ассимиляцией полей температуры и солености // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. Т. 48. № 1. С. 21–36.
  25. Марчук Г.И., Каган Б.А. Динамика океанских приливов. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 360 с.
  26. Марчук Г.И., Патон Б.Е., Коротаев Г.К., Залесный В.Б. Информационно-вычислительные технологии — новый этап развития оперативной океано- графии // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2013. Т. 49. № 6. С. 629–642.
  27. Михайлов Г.А., Войтишек А.В. Статистическое моделирование. Методы Монте-Карло. — М.: Юрайт, 2023. 323 с.
  28. Мошонкин С.Н., Залесный В.Б., Гусев А.В. Алгоритм решения к-омега уравнений турбулентности в модели общей циркуляции океана // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2018. Т. 54. № 5. С. 584–598.
  29. Пармузин Е.И., Залесный В.Б., Агошков В.И., Шутяев В.П. Методы вариационного усвоения данных в моделях геофизической гидродинамики и их применение // Изв. вузов. Радиофизика. 2020. Т. 63. № 9. С. 749–770.
  30. Платов Г.А., Рапута В.Ф., Крупчатников В.Н., Голубева Е.Н., Малахова В.В., Леженин А.А., Боровко И.В., Крылова А.И., Якшина Д.Ф., Крайнева М.В., Кравченко В.В., Коробов О.А. Создание и развитие многокомпонентного комплекса моделей гидродинамических процессов Земли // Проблемы информатики. 2019. Т. 43. № 2. С. 4–35.
  31. Шутяев В.П. Операторы управления и итерационные алгоритмы в задачах усвоения данных. М.: Наука, 2001. 239 с.
  32. Agoshkov V.I. Inverse problems of the mathematical theory of tides: boundary-function problem // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2005. V. 20. № 1. P. 1–18.
  33. Agoshkov V.I., Lebedev S.A., and Parmuzin E.I. Numerical solution to the problem of variational assimilation of operational observational data on the ocean surface temperature // Izvestiya, Atmos. Ocean. Phys. 2009. V. 45. № 1. P. 69–101.
  34. Agoshkov V.I., Zalesny V.B. Variational data assimilation technique in mathematical modeling of ocean dynamics // Pure and Applied Geophys. 2012. V. 169. № 3. P. 555–578.
  35. Dymnikov V., Gritsoun A. On the structure of the attractors of finite-dimensional approximations of the barotropic vorticity equation on rotating sphere // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 1997. V. 12. № 1. P. 13–32.
  36. Dymnikov V., Gritsoun A. Climate model attractors: chaos, quasi-regularity and sensitivity to small perturbations of external forcing // Nonlinear processes in geophysics. 2001. V. 8. P. 201–209.
  37. Dymnikov V., Filatov A. Mathematics of climate modeling. Birkhäuser: Boston, 1997. 260 p.
  38. Gilbert J.-C., Lemarechal C. Some numerical experiment with variable storage quasi-Newton algorithms. Math. Program. 1989. B25. P. 408–435.
  39. Hoskins B.J., Karoly D.J. The steady linear response of a spherical atmosphere to thermal and orographic forcing // J. Atmos. Sci. 1981. V. 38. №. 6. P. 1179–1196.
  40. Kobelkov G.M. Existence of a Solution “in the Large” for Ocean Dynamics Equations // J. math. fluid mech. 2007. V. 9. P. 588–610.
  41. Lorenz E.N. Deterministic nonperiodic flow // J. Atmos. Sci. 1963. V. 20. P. 130–141.
  42. Manabe S. and Bryan K. Climate calculation with a combined ocean-atmosphericm odel // J. Atmos. Sci. 1969. V. 26. № 4. P. 786–789.
  43. Marchuk G.I., Schröter J., Zalesny V.B. Numerical study of the global ocean equilibrium circulation // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2003. V. 18. N. 4. P. 307–335.
  44. Sarkisyan A.S., Suendermann J.E. Modelling ocean climate variability. New York, Heidelberg: Springer Science+Business Media B.V. 2009. 374 p.
  45. Scientific plan for the TOGA Coupled Ocean-Atmosphere Response Experiment: Advance copy for the participants of Inter-governmental TOGA Board, Third Session, Geneva, 9–12 January 1990. Geneva, World Meteorological Organization (WMO), World Climate Research Programme (WCRP), Tropical Ocean and Global Atmosphere Programme (TOGA), 1990.
  46. Shutyaev V., Zalesny V., Agoshkov, V., Parmuzin E., and Zakharova N. Data Assimilation and Sensitivity of Ocean Model State Variables to Observation Errors // Journal of Marine Science and Engineering. 2023. V. 11. P. 1253.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar


Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição–NãoComercial–SemDerivações 4.0 Internacional.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».