ИСТИНА

Цель проекта – создание атласа доступной энергии морских волн и ветра для побережья морей России. Для составления атласа будут использованы результаты расчета параметров ветрового волнения, включающие величину и направление потока энергии. Данные о скорости ветра будут взяты из реанализов высокого разрешения и модели WRF. Для потока волновой и ветровой энергии будут рассчитаны повторяемости и обеспеченность за период 35 лет, что позволит иметь объективные оценки о периодах с низкими показателями энергии. В атласе будут представлены данные высокого разрешения для прибрежной полосы шириной 20-50 км следующих морей: Каспийское, Черное, Азовское, Балтийское, Белое, Баренцево, Карское, Охотское. Основа атласа – ГИС-сервер, где будут содержаться карты пространственного распределения энергии волн и ветра, средних значений, повторяемости, обеспеченности и др. Открытый доступ к ГИС-серверу для пользователей будет организован через интернет.

Результаты: 1. Таблица с основными сведениями об имеющихся массивах данных по ветру и волнению для выбранных районов. В таблице будет представлены следующие характеристики: название моря, тип вычислительной сетки, количество узлов и шаг по пространству вычислительной сетки, шаг по времени, период времени, за который доступны данные моделирования, список расчетных параметров, название используемых моделей и реанализов. 2. Изображения расчетных сеток для каждого из исследуемых морей. На картах расчетных сеток будет представлена следующие объекты: береговая линия, вычислительные жидкие границы, узлы расчетной сетки, масштаб, сведения о проекции, изобаты. 3. Карты распределения скорости ветра и высоты волн по данным моделирования. На картах распределения высоты волн будут представлены изолинии средней высоты значительных волн (соответствующие 13% обеспеченности) для характерных сезонов года для Черного, Азовского, Каспийского, Балтийского, Белого, Баренцева, Карского и Охотского морей. На картах распределения скорости ветра н будут представлены изолинии средней скорости ветра на высоте 10 м над уровнем моря для характерных сезонов года для Черного, Азовского, Каспийского, Балтийского, Белого, Баренцева, Карского и Охотского морей. 4. Техническое описание созданного ГИС-сервера. В описании созданного ГИС-сервера будет изложена концепция электронного атласа, архитектура атласа, описание сервера базы данных и сервера приложений, методы трансляции данных в картографическую форму, описание картографического интерфейса атласа, описание доступного функционала основных статистических характеристик картографируемых показателей.

Создание атласа доступной энергии волн и ветра стало возможным только благодаря имеющемуся у авторов уникальному массиву рядов данных о ветровом волнении в морях России. Расчет параметров ветрового волнения для длительного периода (30-50 лет) является весьма затратным и трудоемким процессом. Имеющиеся у коллектива Подготовленные авторами готовые ряды данных о волнении и волновая модель, адаптированная к различным акваториям, были получены в течении последних 5-ти лет при поддержке различных грантов. В рамках Мегагранта «Оценка природных рисков в береговой зоне моря» были получены базы данных волнения для Черного, Азовского и Каспийского морей. Благодаря гранту РНФ «Изменения окружающей среды в Арктике и их влияние на население и хозяйство» были рассчитаны параметры волнения для Белого и Баренцева морей. Также для различных проектов расчеты проводились для Балтийского, Карского и Охотского моря. В рамках проекта №16-08-00829 «Исследование ресурсов волновой энергии в морях России с использованием метеорологических реанализов и спектральной волновой модели» была разработана методика оценки потенциала волновой энергии на основе данных моделирования, и эту методику предполагается применять для текущего проекта. Уже получены Составлены первые карты повторяемости волновой энергии для Черного моря. Для оценки ветрового потенциала авторы будут использовать методику, полученную также в рамках гранта РФФИ №16-08-00829. Также в рамках Мегагранта «Оценка природных рисков в береговой зоне моря» был создан Геопортал, на основе АркГис сервера. Эти наработки также будут использоваться для создания электронного атласа. Участниками проекта проведена большая работа по подготовке наиболее оптимальной конфигурации метеорологической модели WRF-ARW для задач численного моделирования процессов с пространственным шагом 2 и 1 км. Все используемые в данной работе методики являются новыми и оригинальными и результаты их использования описаны в статьях руководителя и членов научного коллектива