Определение удельного потока метана из почвы с помощью обратного моделирования на основе сопряжённых уравнений

Сабреков, А.Ф.; Глаголев, М.В.; Терентьева, И.Е.

Авторы: Сабреков А.Ф., Глаголев М.В., Терентьева И.Е.
Сборник: Доклады Международной конференции «Математическая биология и биоинформатика»
Том: 7
Год издания: 2018
Место издания: ИМПБ РАН Пущино
Первая страница: e94
DOI: 10.17537/icmbb18.85
Аннотация: ENG.:Inverse problem of numerical identification of the boundary condition for a 2D parabolic diffusionadvection equation is considered. Namely determination of methane flux from soil using methane concentration in a surface layer is addressed. Such a problem is quite important because there is a lack of non-expensive reliable techniques to obtain representative flux estimates for ecosystems where methane emission is highly heterogeneous in time and space. Several different municipal solid waste landfills were chosen as a test objects for implementation. Suggested approach has already been used earlier. In this study it is developed for non-steady state problem with upper boundary condition variable over time because this problem is more realistic. Using of adjoint equations helps to avoid a necessity to solve variational problem and to determine methane flux solving an adjoint direct problem. Obtained in such a way flux values were compared with ones calculated using an alternative algorithm – backward Lagrangian simulation, which is known to be reliable technique for methane flux estimation. Results of comparison shows that a method, suggested in this study, estimate methane flux in a realistic way and is comparatively reliable in non-ideal conditions. РУС.: Рассмотрена обратная задача идентификации граничного режима двумерного параболического уравнения диффузии-конвекции, а именно определения удельного потока метана из почвы по измерениям его концентрации в приземном слое атмосферы. Актуальность такой постановки связана с отсутствием сравнительно дешёвых и качественных методов для репрезентативной оценки удельного потока метана из его источников, характеризующихся существенной пространственной и временной неоднородностью эмиссии. В качестве такого источника были выбраны разные по своим характеристикам полигоны захоронения твёрдых бытовых отходов. Предлагаемый метод на основе сопряжённых уравнений является развитием уже существовавшего с обобщением для более близкой к реальным условиям нестационарной задачи с переменным по времени верхним граничным условием. Применение сопряжённых уравнений позволяет избежать необходимости решать вариационную задачу и вычислить значение удельного потока, решая прямую сопряжённую к исходной задачу. Полученные с помощью такого метода удельные потоки сравниваются с вычисленными с помощью альтернативного алгоритма – обратного лагранжева моделирования, надёжность и точность которого хорошо изучены. Результаты сравнения величин удельных потоков говорят о том, что предлагаемый в данной работе метод даёт реалистичные результаты и сравнительно надёжен в неидеальных для применения условиях
Добавил в систему: Глаголев Михаил Владимирович

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ФНКЦ РР
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ФНКЦ РР

Прикрепленные файлы