Прикладные программы для моделирования температурного режима деятельного слоя территории белорусской антарктической станции

В статье представлены две прикладные программы для моделирования температурного режима деятельного слоя территории белорусской антарктической станции, одна из которых служит для моделирования температурного режима на горизонтальных поверхностях, а вторая учитывает наклон поверхности и связанные с ним особенности. Расчетная схема программы для горизонтальных поверхностей построена на трехмерной ортогональной сетке. Для программы, учитывающей наклон поверхности, используется трехмерная неортогональная сетка. В численных моделях обоих вариантов программ учитывается зависимость фазового состава воды и теплофизических характеристик верхнего слоя пород от температуры. В программах учтено формирование граничных условий на поверхности территории, обусловленных метеорологическими условиями. В частности, в программе для склоновых поверхностей учтено влияние угла наклона на суточный ход плотности потока солнечной радиации.

Проведено тестирование разработанных программ на эталонных моделях и путем сравнения данных, полученных с помощью мониторинга температурного режима на контрольных площадках, с данными численного моделирования по разработанным программам. Получено удовлетворительное соответствие.

1. Израэль, Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю. А. Израэль. – М. : Гидрометеоиздат, 1984. – 560 с.

2. Расчеты температурного режима и энергетических затрат при формировании ледопородных ограждений для проходки шахтных стволов / Г. П. Бровка, К. А. Агутин, М. В. Мучко, Н. А. Липницкий // Инженерная геология. – 2021. – Т. 16, № 1. – С. 74–84.

3. Бровка, Г. П. Математические модели и методы экспериментального исследования процессов тепломассопереноса и пучения при промерзании грунтов / Г. П. Бровка, К. А. Агутин, А. А. Мурашко // Инженерная геология. – 2021. – Т. 16, № 4. – С. 62–71.

4. Бровка, Г. П. Взаимосвязанные процессы тепло- и массопереноса в природных дисперсных средах / Г. П. Бровка. – Минск : Бел. навука, 2011. – 363 с.

5. Матвеев, Л. Т. Теория общей циркуляции атмосферы и климата Земли / Л. Т. Матвеев. – Л. : Гидрометеоиздат, 1991. – 295 с.

6. Duffie J. A. Solar engineering of thermal process / J. A. Duffie, W. A. Beckman. – 1st ed. – N. Y. : John Wiley and Sons, 1980. – 469 p.