Программно-аппаратные средства систем автоматизации научных исследований / Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 1986. – 96 с.

И А. КУЗЬМИН, А. А. ОСТАПЕНКО Математическое обеспечение геофизического вычислительного эксперимента Впоследнеедесятилетиевычислительныйэкспериментсталраспространен­ нымиэффективнымметодомисследованиявразличныхобластяхфизики. Ею воз­ можностинамногоширевозможностейклассическихметодов. Этоотносится, в первуюочередь, кфизикеплазмы, магнитнойгидродинамике, астрофизикеидру­ гимсистемам, гдеприходитсясталкиватьсясосложнымии, кедеправило, нели­ нейнымиявлениями. Внастоящеевремявычислительнымэкспериментомназываютисследованиео помощьюЭВМматематическоймоделиявленияилипроцесса. Онзаменяетсобойфи­ зическийэкспериментвтехслучаях, когдапоследнийдорог, длителен, малодо­ ступен. Крометого, вычислительныйэкспериментлех'чеуправляем, допускаетбо­ лееширокуювариациюусловий, безопаснуюреализациюкритическихрежимов/I/. Вычислительныйэкспериментможноусловноразделитьнапоследовательныеэтапы физическойпостановкизадачи, е адекватнойматематическойформулировкиие исследованиювдостаточнополномобъемерешениемнаЭВМспомощьювычислитель­ ныхметодов. Сразвитиемболеесовершенныхчисленныхалгоритмовобластипри­ менениявычислительногоэкспериментарасширяются, арезультатамоделирования становятсяболе надежнымииопределенными. Применениевычислительныхметодоввгеофизикевозникаетизнеобходимости исследоватьдинамикучастицвсложныхконфигурацияхмагнитногоиэлектричес­ когополей, распространениеигенерациюэлектромагнитныхволнвнеоднородных средах, физико-химическиеионосферныепроцессы, самосогласованнуюдинамику частициполейвплазменныхявлениях. Кнастоящемувременисформировалисьиразвиваютсяследующиеобластипри­ менениявычислительныхметодоввгеофизическихисследованиях. 1. Расчетыионосферныхтоковыхсистем. РешаетсяуравнениеЛапласасуче­ томнеоднороднойпроводимостиййносферы. 2. Интегрированиеуравненийдвижениячастицвмагнитныхполях. Находятся траекториидвиженияэнергичныхпротоновитемсамымопределяютсяхарактерис­ тикивторженийкосмическихлучейвионосферуЗемли. Динамикаэлектроновопре­ деляетсяизуравнениядвижениявдрейфовомприближениисовместносрасчетами адиабатическихинвариантовдвижения. Врядеслучаевврасчетымогутвключать­ сяиэлектрическиеполя. 3. Расчетыволновыхполейвмагнитосфереиионосфере. Длявысокихчастот этирасчетыобычнопроводятсявлучевомприближении. Внижнейионосфере, где существуютбольшиеградиентыэлектроннойконцентрацииилучевоеприближение неработает, длянизкихчастотиспользуетсяпрямоерешениеодномерноговолно­ вогоуравнения, сраспределеннымиисточниками. ВСДВ-диапазонерасчетыпро­ водятсясучетомсферичностиЗемлииионосферы. 4. Исследованиефизико-химическихпроцессоввионосфере. Анализэтих процессовнаЭВМпроводитсяметодамистатистическогомоделирования. 3