Вестник Кольского научного центра РАН. 2018, №1.

DOI: 10 .25702/KSC .2307-5228-2018-10-1-15-22 УДК 551.464 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ЗАКИСЛЕНИЯ ОКЕАНИЧЕСКИХ ВОД Х. Г Асадов, С. А. Аскерова Национальное аэрокосмическое агентство, г. Баку, Азербайджанская Республика Аннотация Предлагается новая математическая модель закисления океанических вод. Отмечается, что существующие методы математического моделирования процессов закисления не обладают компактностью и не позволяют получить практические выражения, пригодные для синтезирования соответствующих экологических моделей. Проанализированы основные факторы, влияющие на процесс закисления океанических вод, способствующие росту концентрации СО 2 . Предложен способ построения математической модели процесса закисления океанических вод с использованием элементов теории автоматического управления и регулирования. На основе предложенной математической модели получено дифференциальное уравнение процесса закисления океанических вод и дано его решение. Проведен качественный анализ полученного решения. Ключевые слова: океанические воды, закисление, математическая модель, дифференциальное уравнение, загрязнение вод, экосистема. MATHEMATICAL MODEL OF ACIDIFICATION OF OCEAN WATER Hikmet H. Asadov, Sima A. Askerova National Aerospace Agency, Baku, Azerbaijan Republic Abstract The new mathematical model of acidification of ocean water has been suggested. It is noted that the existing methods of mathematical modeling of acidification processes are not featured by compactness and don’t allow to obtain the practical formulas useful for synthesis of relevant ecological models. The major factors effecting on process of acidification of ocean water and promoting increase of concentration of CO 2 have been analyzed. The technique for development of mathematical model of process of acidification of ocean water using the elements of automatic control theory was suggested. On the basis of suggested mathematical model the differential equation of the process of acidification of ocean water is derived and solution of this equation is given. The qualitative analysis of the obtained solution is given. Keywords: ocean water, acidification, mathematical model, differential equation, water pollution, ecosystem. Как сообщается в работе [1], количество СО 2 в атмосфере в течение года увеличивается со скоростью 1 % в год до четырехкратной величины доиндустриального уровня 280 ppm, затем с той же скоростью уменьшается почти до прежнего уровня. Вместе с тем объективно существует тренд увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере, достигшей к настоящему времени 400 ppm. При этом изменения в поверхностных океанических водах по времени совпадают с этими изменениями, хотя в глубинных водах процесс идет с задержкой из-за проникновения избыточного количества СО 2 в глубинные слои. Вопросы моделирования процесса закисления океанических вод рассмотрены в некоторых работах (см., например, [1-5]). Во многих моделях, которые используются в океанографии и встраиваются в более общие экологические модели, в основном учитываются описание водяных течений и физико-химические свойства воды [2, 3]. В некоторых других моделях рассмотрены гидродинамические процессы физико-химических свойств и особенностей, используемых для построения биологической эволюционной модели [4-6], при этом в качестве основных рассматриваются такие показатели, как температура и ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2018(10) 15