BDAR
Privatumo politika

Modeliavimo

Jūros tyrimų instituto modeliavimo grupė taiko šiuolaikines modeliavimo galimybes Lietuvos priekrantės vandenims, jų tarpe ir Kuršių marioms. Modeliavimo grupė naudoja atviros prieigos modelius ir įrankius, įvairiems aplinkos tyrimams atlikti: taršos analizei, klimato kaitos prognozavimui, žemės naudojimo kaitos bei ekosisteminių paslaugų analizei ir kt. Siekdami išspręsti tyrimo užduotį, kuriame reikiamas priemones ir pritaikome bei sujungiame modelius.

Pagrindinės tyrimų temos ir uždaviniai:

  • Sukurti kompetencijas Lietuvos kranto zonos ir tranzitinių vandenų matematinio modeliavimo srityje.
  • Mokyti ir šviesti studentus bei mokslininkus apie matematinių modelių kūrimą, taikymą ir rezultatų interpretaciją.
  • Integruoti kitų mokslinių grupių žinias į išsamų Kuršių marių modelį, kurį galėtų naudoti ir kiti tyrėjai.
  • Suburti modeliuotojus ir modeliais nesinaudojančius tyrėjus bei parodyti modelių taikymo privalumus, kurie galėtų padėti interpretuoti matavimų duomenis ir papildyti juos kitais naudingais duomenimis.
  • Suburti skirtingų sričių mokslininkus (fizikus, biologus, chemikus), siekiant sukurti modelių sistemą Kuršių marioms, kuri sektų parametrus nuo šaltinių (Nemuno baseino) iki iškrovos) (Baltijos jūra).
  • Sukurti modelių sistemą, kuri galėtų apskaičiuoti, prognozuoti ir nustatyti svarbius aplinkos parametrus bei veiktų kaip įrankis taršos ir aplinkos poveikio identifikavimui

Taikomi modeliai ir procesų modeliavimas:

  • Hidrodinaminiai procesai – baigtinių elementų hidrodinaminis modelis SHYFEM taikomas vandens srautų, druskingumo, temperatūros, lygio ir užsilaikymo laiko modeliavimui Kuršių mariose ir pietrytinės Baltijos jūros teritorijoje. Šio modelio pagalba galima įvertinti druskingo vandens įtekėjimą į marias, ištekančio marių vandens srautus į jūrą bei sekti taškinės taršos sklaidą.
  • Nuosėdų dinamika ir pernaša – SHYFEM modelis yra sujungtas su SEDTRANS05 nuosėdų transporto modeliu, kuris taikomas suspenduotos neorganinės medžiagos modeliavimui ir dugno nuosėdų pokyčiams skaičiuoti, tai yra erozijos-akumuliacijos, kritinio dugno įtempimo ir dalelių dydžių pokyčių analizė.
  • Ledo storio dinamika – taškinis (0D) ledo termodinamikos modelis ESIM2 naudojamas prognozuoti ledo storį Kuršių mariose, bet gali būti taikomas ir kitiems vandens telkiniams.
  • Ekologiniai procesai – maistinių medžiagų-fitoplanktono-zooplanktono-detrito (NPZD) kompartamentų modelis AQUABC yra sujungtas su hidrodinaminiu modeliu SHYFEM ir apima Kuršių marias bei Lietuvos pajūrio zoną.
  • Hidrologiniai ir vandens kokybės procesai – SWAT/SWAT+ (angl. Soil and Water Assessment Tool) yra fiziniais parametrais paremtas, pusiau pasklidųjų parametrų upių baseinų modelis. Pagrindiniai modeliuojami procesai yra hidrologiniai procesai, erozija ir sedimendacija, augalų augimas, maistmedžiagių ciklai, pesticidų dinamika, medžiagų pernaša vandens telkiniuose, vandens tarša bakterijomis ir kraštotvarkos įtaka hidrologiniams parametrams. Modeliavimo grupėje šis įrankis yra taikomas Kuršių Marių baseino modelyje, bei kitose tyrimo vietose Europoje ir JAV.
  • Lauko procesai – SWAP (angl. Soil Water Atmosphere Plant) imituoja vandens, ištirpusių medžiagų ir energijos pasiskirstymą nesočiajame/prisotintame dirvožemyje. Šis įrankis yra skirtas modeliuoti srauto ir transportavimo procesus lauko mastelio lygiu. Modelis yra taikomas atskiriems žemės ūkio plotams modeliuoti bei prognozuoti maistinių medžiagų išsiplovimą ir derlingumą.
  • Žemėnaudos kaita – CLUMondo (angl. Land Cover and Land Use Change Model) yra vienas iš dažniausiai pasaulyje naudojamų žemės panaudojimo pasikeitimo modelių , leidžiančių erdviškai nustatyti galimą būsimą žemės konversiją, atsižvelgiant į skirtingus žemės paklausos scenarijus. Taikant šį įrankį buvo nustatyti galimi žemės naudmenų pokyčiai Lietuvos priekrantėje ir Minijos upės baseine.
  • Ekosistemų modeliai – Mitybos tinklų modeliai (Ecopath with Ecosim) reprezentuoja kaip tarpusavyje per mitybos procesą yra susiję visi gyvi organizmai ir organinė medžiaga. Juos naudojant galima įvertinti ne tik statinį mitybos tinklą ekosistemoje, bet ir naudoti laiko dinaminį ar kitus modulius. Šiuo įrankiu buvo sumodeliuotas Lietuvos priekrantės mitybos tinklas bei Ispanijos Mar Menor lagūnos mitybos tinklas. Šiuo metu dirbama su laiko dinaminiu moduliu Lietuvos priekrantės mitybos tinklui ir jame per 15 metų vykusiems pokyčiams analizuoti.
  • Modeliavimo grupės tiriamoji veikla yra skirta geriau suprasti aplinką ir jos kintamumą, siekiant nustatyti iššūkius, galimybes ir geriausius būdus juos spręsti. Mūsų grupės tyrimų rezultatai gali būti naudojami informuojant sprendimų priėmėjus ir analizuojant klausimus, susijusius su aplinka, gamtos išteklių valdymu, rizikos vertinimu ir tvariu vystymusi.