Трехмерные геоэкологические модели  при прогнозировании уровня моря на Черноморском побережье Кавказа

И.Ю. Матасова; Н.А. Яицкая; М.А. Модина; В.С. Бригида

doi:10.46698/h7016-4168-8521-y

И.Ю. Матасова Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова, Россия, 353924, г. Новороссийск, пр. Ленина, 93
Н.А. Яицкая Субтропический научный центр Российской академии наук, Россия, 354002, г. Сочи, ул. Яна Фабрициуса, 2/28
М.А. Модина Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова, Россия, 353924, г. Новороссийск, пр. Ленина, 93
В.С. Бригида Субтропический научный центр Российской академии наук, Россия, 354002, г. Сочи, ул. Яна Фабрициуса, 2/28

DOI: https://doi.org/10.46698/h7016-4168-8521-y

Ключевые слова: повышение уровня моря, побережье Черного моря, 3D модели, временные ряды, изменение климата, глобальная эффективность использования ресурсов, сохранение, экологическая устойчивость, водные экосистемы, водные ресурсы

Резюме

Актуальность работы. Изменение климата и связанные с ним экономические последствия усиливают геоэкологические риски вдоль Черноморского побережья Кавказа, при этом особенно страдает субтропическая зона России. Хотя этот регион обладает большим потенциалом для развития пляжного туризма, здесь все чаще реализуются опасные гидрометеорологические явления высокой степени интенсивности. Для обеспечения устойчивого развития прибрежной инфраструктуры и реализации эффективных мер по защите береговой линии важно точно прогнозировать межгодовую изменчивость и экстремальные колебания уровня Черного моря. Цель исследований – совершенствование методов формирования трехмерных геоэкологических моделей при прогнозировании уровня моря на Черноморском побережье Кавказа. Методика исследований заключалась в использовании комплексного подхода, объединяющегося в анализе существующей литературы с данными Единой государственной информационной системы для создания базы данных уровня Черного моря (по посту г. Сочи). Значения уровня моря статистически обрабатывались и дополнялись с помощью трехмерной интерполяции. Формирование трехмерных моделей осуществлялось в программе Gnuplot, а регрессионных моделей (для двумерной постановки задачи) − в MS Excel методом наименьших квадратов. Результатами исследования стала разработка авторского подхода к обработке долгосрочных временных рядов данных, позволяющего существенно видоизменить подходы к формированию трехмерных геоэкологических моделей. В результате установлено, что для каждого 1-го и 5-го года рост времени наблюдения с 1927 по 2017 гг. приводит к росту уровня Черного моря, по полиноминальному закону на 5,4 %. При этом большая часть из этого роста приурочена к последним 20-ти годам. Дальнейшие исследования следует вести в направлении эффективной интеграции авторского подхода в геостатистический анализ для совершенствования ГИС технологий.

Литература

Бригида В.С., Мишулина С.И., Стась Г.В. Перспективные направления экологизации структурных элементов туристского продукта краснодарского края (на примере транспортной составляющей). // Устойчивое развитие горных территорий. – 2020. – Т. 12. No 1. – С. 24–25. DOI: 10.21177/1998-4502-2020-12-1-18-25.

Кизилов А.С. Древние крепости и поселения Черноморского и Каспийского побережий Кавказа: некоторые вопросы локализации, идентификации и сохранности. // История, археология и этнография Кавказа. – 2023. – Т. 19. – No. 3. – С. 743–758. DOI: 10.32653/CH193743-758.

Конгар-Сюрюн Ч.Б., Ковальский Е.Р. Твердеющие закладочные смеси на калийных рудниках: перспективные материалы, регулирующие напряжённо-деформированное состояние массива. // Геология и геофизика Юга России. – 2023. Т. 13. No 4. – С. 177–187. DOI: 10.46698/VNC.2023.34.99.014.

Anwar M.S., Rahman K., Bhuiyan M.A.E., Saha R. Assessment of Sea Level and Morphological Changes along the Eastern Coast of Bangladesh. // Journal of Marine Science and Engineering. – 2022. – Vol. 10. – Art. No. 527. DOI: 10.3390/jmse10040527.

Azran N.I., Jeofry H., Chung J.X., Juneng L., Ali S.A.S., Griffiths A., Ramli M.Z., Ariffin E.H., Miskon M.F., Mohamed J., et al. Southern South China sea dynamics: sea level change from coupled model intercomparison project phase 6 (CMIP6) in the 21st Century. // Journal of Marine Science and Engineering. – 2023. – Vol. 11. – Art. No. 458. DOI: 10.3390/jmse11020458.

Boretti A. Analysis of Segmented Sea level Time Series. // Applied Sciences. –2020. – Vol. 10. – Art. No. 625. DOI: 10.3390/app10020625.

Brigida V.S., Zinchenko N.N. Methane release in drainage holes ahead of coal face. // Journal of Mining Science. – 2014. – Vol. 50. No. 1. – pp. 60–64. DOI: 10.1134/s1062739114010098.

Bryukhanova N.N., Kondratiev V.V., Kononenko R.V., Pavlov P.P., Romanova V.V., Karlina Y.I. Reliability study of metal-oxide semiconductors in integrated circuits. // Micromachines. – 2024. – Vol. 15. – Art. No. 561. DOI: 10.3390/mi15050561.

Cheng Y., Ezer T., Hamlington B.D. Sea level acceleration in the China Seas. // Water. – 2016. – Vol. 8. – Art. No. 293. DOI: 10.3390/w8070293.

Dzhioeva A.K. Prospects for mining ecologization to reduce harmful emissions into the atmosphere. // Ugol. – 2022. – No. 10. – pp. 29‒32. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-10-29-32.

Efremenkov E.A., Shanin S.A. Development of an algorithm for computing the force and stress parameters of a cycloid reducer. // Mathematics. – 2023. – Vol. 11. – Art. No. 993. DOI: 10.3390/math11040993.

Gutarevich V.O., Martyushev N.V., Klyuev R.V., Kukartsev V.A., Kukartsev V.V., Iushkova L.V., Korpacheva L.N. Reducing oscillations in suspension of mine monorail track. // Applied Sciences. – 2023. – Vol. 13. – Art. No. 4671. DOI: 10.3390/app13084671.

Hristova T. Tracking mining company electric vehicles for sustainable development optimization using distributed ledger technologies. // Journal of Sustainable Mining. – 2024. – Vol. 23. No. 3. – pp. 299–314. DOI: 10.46873/2300-3960.1425.

Karpov D.F., Vafaeva K.M., Pavlov M.V., Dixit S., Ravikanth P., Nautiyal R.D., Punia A., Madan P. Parametric analysis of a radiant gas heating system for controlled-environment agriculture with preheated ventilation. // E3S Web of Conferences. – 2024. – Vol. 511. – Art. No. 01010. DOI: 10.1051/e3sconf/202451101010.

Klyuev R.V., Brigida V.S., Lobkov K.Y., Stupina A.A., Tynchenko V.V. On the issue of monitoring crack formation in natural-technical systems during earth surface displacements. // Mining Informational and Analytical Bulletin. – 2023. – Vol. Nos. 11-1. – pp. 292–304. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_111_0_292.

Li X., Li L., Yan F., Qi C., Guzev M.A., Kozhevnikov E.V., Kunitskikh A.A. An analytical solution of direction evolution of crack growth during progressive failure in brittle rocks. // Deep Underground Science and Engineering. Portico. – 2024. DOI: 10.1002/dug2.12117.

Ma L., Ghorbani Y., Kongar-Syuryun C.B., Khayrutdinov M.M., Klyuev R.V., Petenko A. Dynamics of backfill compressive strength obtained from enrichment tails for the circular waste management. // Resources, Conservation &amp, Recycling Advances. – 2024. – Vol. 23. – Art. No. 200224. DOI: 10.1016/j.rcradv.2024.200224.

Malozyomov B.V., Khalikov I.H., Kukartsev V.A. Review of methods for improving the energy efficiency of electrified ground transport by optimizing battery consumption. // Energies. – 2023. – Vol. 16. – No. 2. – Art. No. 729. DOI: 10.3390/en16020729.

Malyukova L.S., Martyushev N.V., Tynchenko V.V., Kondratiev V.V., Bukhtoyarov V.V., Konyukhov V.Y., Bashmur K.A., Panfilova T.A. Circular Mining Wastes management for sustainable production of camellia sinensis (L.) O. Kuntze. // Sustainability. – 2023. – Vol. 15. – Art. No. 11671. DOI: 10.3390/su151511671.

Marrero-Betancort N., Marcello J., Rodríguez-Esparragón D., Hernández-León S. Sea level change in the canary current system during the satellite era. // Journal of Marine Science and Engineering. – 2023. – Vol. 10. – Art. No. 936. DOI: 10.3390/jmse10070936.

Mhanna M., Hussein H.H. Analysis of squeezing-induced failure in a water tunnel and measure of rehabilitation: A case study of Tishreen tunnel, Syria. // Deep Underground Science and Engineering. Portico. – 2024. DOI: 10.1002/dug2.12120.

Nuriev M., Zaripova R., Sitnikov S., Nurgaliev R. The principles of building a parallel program for steganographic file protection. // E3S Web of Conferences. – 2023. – Vol. 458. – Art. No. 09027. DOI: 10.1051/e3sconf/202345809027.

Pavlov M.V., Vafaeva K.M., Karpov D.F., Dixit S., Kumar P., Joshi A., Mishra R., Brar M. Impact of environmental factors on indoor air temperature in gas-fired radiant heated cultivated structures. // E3S Web of Conferences. – 2024. – Vol. 511. – Art. No. 01036. DOI: 10.1051/e3sconf/202451101036

Rezanov VA., Kukartsev V.V., Tynchenko V.S., Kukartsev V.A., Grinek A.V., Skeeba V.Y., Lyosin A.V., Karlina A.I. Study of melting methods by electric resistance welding of rails. // Metals. – 2022. – Vol. 12. – Art. No. 2135. DOI: 10.3390/met12122135.

Sun J., Huang Y., He Y., Andrii B., Liu W. Properties of macadam stabilized with cement and asphalt emulsion. // Materials. – 2023. – Vol. 16. No. 23. – Art. No. 7256. DOI: 10.3390/ma16237256.

Trebeleva G., Glazov K., Kizilov A., Sakania S., Yurkov V., Yurkov G. Roman fortress pitiunt: 3D-reconstruction of the monument based on the materials of archaeological research and geological paleoreconstructions. // Applied Sciences. – 2021. – Vol. 11. No. 11. – Art. No. 4814. DOI: 10.3390/app11114814.

Viktorov I., Gibadullin R. The principles of building a machine-learning-based service for converting sequential code into parallel code. // E3S Web of Conferences. – 2023. – Vol. 431. – Art. No. 05012. DOI: 10.1051/e3sconf/202343105012.

Yang S., Bieliatynskyi A., Trachevskyi V., Shao M., Ta M. Research of nano-modified plain cement concrete mixtures and cement-based concrete. // International Journal of Concrete Structures and Materials. – 2023b. – Vol. 17. No. 1. DOI: 10.1186/s40069-023-00601-8.

Yang Y., Cheng Q., Tsou J.-Y., Wong K.-P., Men Y., Zhang Y. Multiscale analysis and prediction of sea level in the northern south china sea based on tide gauge and satellite data. // Journal of Marine Science and Engineering. – 2023a. – Vol. 11. – Art. No. 1203. DOI: 10.3390/jmse11061203.

Zaalishvili V., Burdzieva O., Kanukov A., Zaks T. Eco-Geophysical and Republic of North Ossetia-Alania. // Applied Sciences. – 2022. – Vol. 12. – Art. No. 2644. DOI: 10.3390/app12052644.