Лаборатория математических методов моделирования

Заведующий Лабораторией – доктор физико-математических наук

Кондратьев Сергей Алексеевич

  1. Голосов Сергей Дмитриевич – с.н.с., к.ф.-м.н.
  2. Зверев Илья Сергеевич — н.с., к.ф.-м.н.
  3. Мальцев Юрий Рудольфович – вед. инж.
  4. Расулова Анна Мурадовна – м.н.с., к.ф.-м.н.
  5. Трапезников Юрий Александрович – в.н.с, д.ф.-м.н.
  6. Шипунова Екатерина Александровна – м.н.с.
  7. Шмакова Марина Валентиновна — с.н.с., к.т.н.
  • Развитие теории переноса и трансформации вещества и энергии в системе «водосбор-водоем» методами математического моделирования;
  • Выполнение прогностических оценок изменений экосистем озер под воздействием антропогенных и климатических изменений.
  • Развитие методов термо- и гидродинамического моделирования озерных систем (одномерных моделей тепло и массопереноса в системе атмосфера – водная масса – донные отложения, химико-биологических моделей озерных экосистем, трехмерных моделей гидродинамики и переноса примесей);
  • Развитие методов стохастического моделирования гидрометеорологических процессов (стационарных и нестационарных случайных процессов, динамических систем);
  • Развитие методов моделирования стока и выноса примесей с водосбора, формирования нагрузки на водные объекты.
  • Создана математическая модель Flake, которая является эффективным средством для расчета термического режима озер. Модель внедрена в практику численного прогноза погоды Международного Европейского Центра среднесрочных прогнозов погоды. Разработана модель FlakeEco, позволяющая рассчитывать вертикальное распределение концентрации растворенного кислорода в водной массе озера;
  • Разработаны стационарные и нестационарные модели водного баланса сточных и бессточных водоемов. Модели использованы для сценарных оценок уровней Каспия и Ладожского озера при изменениях климата и антропогенной нагрузки. Показано, что стационарному климату соответствует нестационарный режим уровня Каспийского моря;
  • По результатам моделирования выявлены тренды в изменении температуры воды, толщины льда и продолжительности ледостава в Ладожском озере за период со второй половины ХХ века по настоящее время. Полученные результаты отражают реакцию озера на изменения региональных климатических условий;
  • Показано, что наибольшее негативное воздействие на Финский залив оказывают сточные воды Санкт-Петербурга и нагрузка с частного водосбора. В качестве приоритетных мер снижения негативного воздействия антропогенных факторов на экосистему залива определены совершенствование системы водоочистки в Санкт-Петербурге и снижение рассредоточенной биогенной нагрузки на частный водосбор залива. Просчитаны возможные последствия реализации перечисленных мероприятий;
  • Разработан комплекс моделей, описывающий основные абиотические процессы Чудско-Псковского озера и его водосбора. Модели являются инструментом для научного обоснования управленческих решений в области охраны и рационального использования водных ресурсов Чудско-Псковского озера и его водосбора;
  • По результатам моделирования Показано, что загрязненные воды притоков Невы после попадания в русло распространяются вдоль берега, плохо перемешиваясь с основной водной массой и образуя локальные зоны загрязнения. Гидрохимические и гидробиологические характеристики основной водной массы практически не меняются по мере продвижения от истока из Ладоги до границ Санкт-Петербурга.
  1. Рахуба А.В., Шмакова М.В. Численное моделирование заиления приплотинного плеса Куйбышевского водохранилища речными наносами. // Метеорология и гидрология, 2018, №12, с. 35 – 48.
  2. Кондратьев С. А., Брюханов А. Ю., Терехов А. В. Структура поверхности водосбора как определяющий фактор биогенной нагрузки на водоем (по данным математического моделирования) — Вопросы географии, 2018, вып. 145, с. 89-108
  3. Чубаренко Б.В., Кондратьев С.А., Брюханов А.Ю. Удержание биогенных веществ в Калининградском/Вислинском и Куршском заливах Балтийского моря и российской части их водосборов — Изв. РГО. 2017.№. 149, вып. 4, с. 69-84.
  4. Поздняков Ш.Р., Кондратьев С.А. Формирование биогенной нагрузки на Балтийское море с Российской территории и возможности ее снижения в соответствии с требованиями Плана действий ХЕЛКОМ — Региональная экология, 2017, № 1 (47), с.7 – 15.
  5. Кондратьев С.А., Шмакова М.В. Опыт создания математических моделей, описывающих процессы стока и выноса примесей с водосбора – Общество. Среда. Развитие. 2017. № 1 (42). С. 80-84.
  6. Кондратьев С.А., Мельник М.М., Шмакова М.В. Experience of mathematical modeling and prediction of external nutrient load on Lake Chudsko-Pskovskoe from the Russian part of the catchment area – Региональная экология. 2017. № 2 (48). С. 26-34.
  7. Кондратьев С.А., Шмакова М.В. Математическое моделирование как основа планирования рационального использования водных ресурсов. – Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2017. № 48 с. 85 – 93.
  8. Шмакова М.В., Кондратьев С.А. Гидродинамическое моделирование течений и транспорта наносов в водоеме при наличии макрофитов (на примере Сестрорецкого Разлива). – Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2017. № 49 с. 85 – 93.
  9. Knuuttila S., Raike A., Ekholm P., Kondratyev S. Nutrient inputs into the Gulf of Finland: trends and water protection targets // Journal of Marine Systems. – 2017. – Vol. 171, July 2017. – P. 54-64.
  10. Кондратьев С.А., Игнатьева Н.В., Каретников С.Г. Внешняя и внутренняя фосфорная нагрузка на водоем (на примере водохранилища Сестрорецкий Разлив) — Региональная экология, 2016, № 4 (46), с.7 – 18.
  11. Брюханов А.Ю., Кондратьев С.А., Обломкова Н.С., Огуздин А.С., Субботин И.А. Методика определения биогенной нагрузки сельскохозяйственного производства на водные объекты. – Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства, 2016, № 89, с.175-183.
  12. Кондратьев С.А., Рыжиков Д.М., Тимофеев А.С., Чичкова Е.Ф. Идентификация типов подстилающей поверхности для оценивания территорий по данным спутниковой съемки LANDSAT-8 на примере водосбора реки Нарвы — Труды Военно-Космической Академии им. А.Ф. Можайского, вып. 653 «Проблемы военно-прикладной геофизики и контроля состояния природной среды», 2016, с. 121-125.
  13. Поздняков Ш.Р., Кондратьев С.А. Проблемы мониторинга Ладожского озера – Труды Всероссийской конференции по крупным внутренним водоемам «V Ладожский симпозиум» под. ред. Румянцева В.А., Позднякова Ш.Р., СПб, 2016, с. 10 — 17.
  14. Knuuttila S., Kondratyev S., Lips U., Ekholm P., Nutrient Load: Targerts and Required Reduction — The Gulf of Finland Assessment ed. by Mika Raateoja and Outi Setala, Rep. of the Finnish Environment Inst. 27, Helsinki, 2016, p.134-141.
  15. Кондратьев С.А., Шмакова М.В. Математическое моделирование стока реки Невы в условиях возможного изменения климата. – Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2016. № 42. С. 24-32.
  16. Кондратьев С.А., Шмакова М.В., Брюханов А.Ю., Чичкова Е.Ф., Маркова Е.Г. Оценка возможного снижения биогенной нагрузки, сформированной на речном водосборе, в результате внедрения наилучших доступных сельскохозяйственных технологий. – Общество. Среда. Развитие. 2016. № 1 (38). С. 92-99.
  17. Шмакова М.В., Кондратьев С.А. Анализ и расчеты твердого стока (на примере североамериканских рек). – Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2016. № 43. С. 51-66.
  18. Чичкова Е.Ф., Кондратьев С.А., Рыжиков Д.М., Тимофеев А.С., Шмакова М.В. Идентификация типов подстилающей поверхности по данным спутниковой съемки Landsat с целью оценки биогенной нагрузки на Финский залив. – Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2016. № 43. С. 246 – 254.
  19. Шмакова М.В., Кондратьев С.А. Маркова Е.Г. Пространственно-временные закономерности заиления водохранилища Сестрорецкий Разлив речными наносами (по результатам математического моделирования). – Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2016. № 44 С. 61-69.
  20. Кондратьев С.А.Шмакова М.В., Маркова Е.Г., Лозовик Н.А., Брюханов А.Ю., Чичкова Е.Ф. Биогенная нагрузка на Онежское озеро от рассеянных источников по результатам математического моделирования // Известия РГО 2016, т. 148, вып. 5, стр. 53 – 64.
  21. Поздняков Ш.Р., Шмакова М.В. Расчет расхода влекомых наносов на реках с крупнофракционными донными отложениями). – Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2016. № 45 С. 20-27.
  22. Шмакова М.В. К вопросу о соотношении расходов взвешенных и влекомых наносов в речном потоке // Метеорология и гидрология, 2016, №12, стр.75-82
  23. Ш. Р. Поздняков, С. А. Кондратьев, В. М. Тарбаева, М. В. Шмакова, А. Ю. Брюханов, Е. А. Воробьева, Н. С. Обломкова Обоснование выполнения рекомендаций хелком по снижению биогенной нагрузки на Финский залив со стороны России – Вестник СПбГУ Серия 7, выпуск 4, 2016. Стр. 53 – 65.
  24. Raike A., Knuuttila S., Ekholm P., Kondratyev S., Ennet P., Ulm R., Oblomkova N. Nutrient Inputs — The Gulf of Finland Assessment ed. by Mika Raateoja and Outi Setala, Rep. of the Finnish Environment Inst. 27, Helsinki, 2016, p.89-93.
  25. Kondratyev S.F., Ignat’eva N.V. Controle operationnel de la situation ecologique des etangs urbains — En “Mieux comprendre les etangs Experiences nationales et internationals Du Berry Limousin a l’Europe Orientalea”, 2015, Chateauroux, France, 247-257.
  26. Кондратьев С.А., Румянцев В.А., Сорокин А.И. Особенности акватории. — В книге «Финский залив. Акватория гармонии. – СПб.: ООО «Невский ракурс», 2015, с. 9-24.
  27. Шмакова М.В. Гидравлические сопротивления в математическом моделировании речных потоков. – Ученые записки РГГМУ, 2015, № 40, с. 28 – 37.
  28. Рахуба А.В., Шмакова М.В. Математическое моделирование динамики заиления как фактора эвтрофирования водных масс Куйбышевского водохранилища. – Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2015. Т. 17. № 4. С. 189-193.
  29. Румянцев В.А., Кондратьев С.А. О соответствии биогенной нагрузки с российской территории на финский залив требованиям Плана действий по балтийскому морю – Общество. Среда. Развитие. 2014, №3, с. 159 – 162.
  30. Шмакова М.В., Кондратьев С.А. Стохастическая модель погоды в системе детерминировано-стохастического моделирования стока и биогенной нагрузки. Метеорология и гидрология – 2014, №9, с. 74 – 84.
  31. Шмакова М.В., Кондратьев С.А. Оценка заиления водохранилищ по данным о годовом твердом стоке притоков (на примере Сестрорецкого Разлива). – Ученые записки РГГМУ, 2014, № 34, с.134 -141.
  32. Кондратьев С.А., Максимов Д.А., Шмакова М.В., Уличев В.И. Моделирование биогенной нагрузки на водные объекты. – Ученые записки РГГМУ, 2014, № 35, с. 165 – 177.
  33. Кондратьев С.А., Шмакова М.В., Викторова Н.В., Уличев В.И. Фосфорная нагрузка на Финский залив с прибрежной территории России //Вестник Российской Академии наук, 2014, том 84, № 10, с. 913–919.
  34. Шмакова М.В., Кондратьев С.А. Моделирование переноса примеси в реке Нева // Река Нева в экосистеме Северо — Запада России. Сб. научных трудов. СПб, 2014, c. 45 – 52.
  35. Кондратьев С.А., Мельник М.М., Шмакова М.В., Уличев В.И. Диффузная биогенная нагрузка на Чудско-Псковское озеро с российской территории в современных условиях – Общество. Среда. Развитие. 2014, №3, с. 163 –169.
  36. Шмакова М.В., Липовицкая И.Н. К вопросу о математическом моделировании русловых деформаций. – Ученые записки РГГМУ, 2014, № 37, с. 28 – 36.
  37. Кучмент Л.С., Гельфан А.Н. Кондратьев С.А., Лавров С.А. Совершенствование научно-методической базы расчетов и прогнозов речного стока на основе физико-математических моделей его формирования. — СПб, Пленарные доклады VII Всероссийского Гидрологического Съезда, 2013, 54 -64.
  38. Кондратьев С.А., Мельник М.М., Шмакова М.В., Маркова Е.Г. Водный режим водосбора Чудско-Псковского озера под воздействием изменений климата – Общество-Среда-Развитие, 2013, №2, с.233 – 236.
  39. Кондратьев С.А., Шмакова М.В., Уличев В.И. Детерминировано-стохастическое моделирование стока и биогенной нагрузки (на примере частного водосбора Финского залива). СПб.: Нестор – История, 2013 – 40 с.
  40. Шмакова М.В. Аналитическая формула расхода наносов. Методика расчетов. Метеорология и гидрология – 2013, №8, с. 61 – 69.
  41. Шмакова М.В. Теория и практика математического моделирования речных потоков. СПб, Издательство Лема, 2013, 142 с.
  42. Румянцев В.А., Трапезников Ю.А. Обоснование механизма формирования короткопериодных климатических циклов гидрометеорологических процессов.- Известия РГО, Вып.3, 2012. – с. 3-7.
  43. Румянцев В.А., Кондратьев С.А., Поздняков Ш. Р., Рябченко В.А., Басова С.Л., Шмакова М.В. Основные факторы, определяющие функционирование водной системы Ладожское озеро-река Нева-Невская губа-восточная часть Финского залива в современных условиях //Известия РГО, 2012, вып. 2, с. 55 — 68.
  44. Шмакова М.В. Расчет заносимости русловых карьеров //Ученые записки РГГМУ, №26, 2012. СПб.: Изд. РГГМУ, с. 46 – 57.
  45. Шмакова М.В. Математическое моделирование движения воды и твердого вещества на примере реки Невы. — Метеорология и гидрология, №2, 2012, с. 102 – 105.
  46. Golosov S, Terzhevik A,, Zverev I, Kirillin G, Engelhardt C. Climate change impact on thermal and oxygen regime of shallow lakes. Tellus A 2012, 64, 17264, DOI: 0.3402/tellusa.v64i0.17264
  47. Кондратьев С.А., Казьмина М.В., Шмакова М.В. Метод оценки выноса биогенных веществ с водосборов и биогенной нагрузки на водные объекты Северо – западного региона Российской Федерации, СПб, Изд-во ЛЕМА, 2011, 20 с.
  48. Шмакова М.В. Математическое моделирование речных потоков. СПб, Издательство Лема, 2011, 76 с.
  49. Кондратьев С.А. Формирование фосфорной нагрузки на Чудско-Псковское озеро с Кондратьев С.А. Оценка биогенной нагрузки на Финский залив Балтийского моря с российской части водосбора – Водные ресурсы, 2011, т.38, №1, с.56-64.
  50. Шмакова М.В. Формула расхода наносов в речном потоке. Маккавеевские чтения – 2011: Сборник материалов под редакцией К.М. Беркович, Г.А. Ларионов, Р.С. Чалов – М.: МАКС Пресс, 2012. – 112с.: ил. c. 72 – 78
  51. Шмакова М.В. Математическое моделирование речных потоков. СПб, Издательство Лема, 2011, 76 с.
  52. Кондратьев С.А., Казьмина М.В., Шмакова М.В., Маркова Е.Г. Метод расчета биогенной нагрузки на водные объекты // Региональная экология. СПб, 2011. № 3-4.
  53. Шмакова М.В. Гидродинамическое моделирование реки Невы. Маккавеевские чтения – 2010: Сборник материалов/ под редакцией К.М. Беркович, Г.А. Ларионов, Р.С. Чалов –М.: МАКС Пресс, 2011. – 112с.: ил.
  54. Румянцев В.А., Кондратьев С.А., Поздняков Ш.Р., Рыбакин В.Н., Крючков А.М., Моисеенков А.И., Шмакова М.В., Ершова А.А. Экспериментальные исследования и моделирование формирования качества воды в реке Нева. — Изв. РГО, 2010. Т.142(2), с. 24-31.
  55. Кондратьев С.А., Мельник М.М., Шмакова М.В., Маркова Е.Г., Ульянова Т.Ю. Метод расчета внешней нагрузки на Чудско — Псковское озеро с Российской территории водосбора //Общество – Среда – Развитие, 2010, № 1(14), с. 183 — 197.
  56. Шмакова М.В. Гидродинамическое моделирование реки Невы. Маккавеевские чтения – 2010: Сборник материалов/ под редакцией К.М. Беркович, Г.А. Ларионов, Р.С. Чалов –М.: МАКС Пресс, 2011. – 112с.: ил.
  57. Golosov S., G. Kirillin 2010 A parameterized model of heat storage by lake sediments/ Environmental Modelling and Software, N 25:793-801
  58. Кондратьев С.А., Голосов С.Д, Зверев И.С., Рябченко В.А., Дворников А.Ю. Моделирование абиотических процессов в системе водосбор-водоем (на примере Чудско-Псковского озера). – СПб, Изд-во «Нестор-История», 2010, 116 с.
  59. Кондратьев С.А., Басова С.Л., Ершов А.А., Ефремова Л.В., Маркова Е.Г., Шмакова М.В. Метод оценки биогенной нагрузки на водные объекты Северо-Запада России. — Известия РГО, 2009, т.14 (2), с. 42-52.
  60. Румянцев В.А., Бовыкин И.В. Математико-статистические основы совместного анализа временных гидрологических рядов. – СПб, Наука, 2009, 86 с.
  61. Kirillin G, Engelhardt C, and Golosov S 2009 Transient convection in upper lake sediments produced by internal seiching. Geophysical Research Letters, Vol. 36, L18601, doi:10.1029/2009GL040064
  62. Румянцев В.А., Трапезников Ю.А. Стохастические модели гидрологических процессов.- СПб, Наука, 2008. – 152 с.
  63. Кондратьев С.А., Назарова Л.Е., Бовыкин И.В., Шмакова М.В., Маркова Е.Г. Водный режим водосбора Онежского озера под воздействием изменений климата. — Изв. РГО, 2008, т.140 (3), с. 21-26.
  64. Румянцев В.А., Трапезников Ю.А. Нестационарность и нелинейность колебаний уровня Каспийского моря. — Водные ресурсы, 2008, т. 35, № 2.- с. 21-26
  65. Российской части водосбора. — Изв. РГО, 2008, т.140 (2), с. 26-33.
  66. Kondratyev S.A. The influence of catchment land covers on phosphorus balance for large freshwater system – in I. Petrosillo et al. (eds.), Use of landscape sciences for the assessment of environmental security. Springer, 2008, 225-235.
  67. Шмакова М.В., Кондратьев А.Н., Математическая модель движения воды и наносов в открытых руслах. – Метеорология и гидрология, №6, 2008.
  68. Golosov, S., Maher, O., Schipunova, E., Terzhevik, A., Zdorovennova, G. and Kirillin, G., 2007. Physical background of the development of oxygen depletion in ice-covered lakes. Oecologia, 151(2), 331-340.
  69. Кондратьев С.А. Формирование внешней нагрузки на водоемы: проблемы моделирования. ? СПб.: Наука, 2007. С. 255.
  70. Golosov S, Kirillin G Dimension analysis as applied to the water ecosystem modeling. 37th Annual Conference of Ecological Societies of Germany, Switzerland and Austria, Marburg, Germany, September 11-14, 2007.
  71. Кондратьев С.А., Назарова Л.Е., Шмакова М.В., Бовыкин И.В. Оценка изменений стока на водосборе Онежского озера в результате возможных изменений климатических параметров (по данным математического моделирования), Санкт-Петербург, Изд-во ЛЕМА, 2007, 30 с.
  72. Golosov S, Tolmachev A, Kirillin G, Shipunova E. Dimension analysis as applied to the lake ecosystem modeling. Proc. 10th European Workshop on Physical Processes in Natural Waters, June 26-28 2006, University of Granada, Spain (Ed.: Francisco J. Rueda Valdivia): р.209-215.
  73. Кондратьев С.А., Рябченко В.А., Коноплев В.Н., Поздняков Ш.Р., Шмакова М.В.Формирование ливневых сбросов части неочищенных сточных вод на очистных сооружениях Санкт-Петербурга.- Изв. РГО, 2006 (4), с. 47-54.
  74. Румянцев В.А., Кондратьев С.А., Басова С.Л., Шмакова М.В., Журавкова О.Н., Савицкая Н.В. 2006. Внешняя нагрузка на Чудско-Псковский озерный комплекс: мониторинг и моделирование фосфорного режима — Водные ресурсы, 33 (6), с.710-720.
  75. Рябченко В.А., Коноплев В.Н., Кондратьев С.А., Поздняков Ш.Р., Лыскова У.С.Оценка изменения качества воды Невской губы после введения в эксплуатацию Юго-западных очистных сооружений Санкт-Петербурга (по данным математического моделирования).- Изв. РГО, 2006 (5), с.48-57.
  76. Kondratyev S. 2005. Land cover assessment and phosphorus balance modeling for large freshwater systems – EcoSys (Beitrage zur Okosystemforschung), N 11, p. 6 — 12.
  77. Румянцев В.А., Кондратьев С.А., Рябченко В.А., Поздняков Ш.Р., Коноплев В.Н., Игнатьева Н.В., Крючков А.М., Каретников С.Г. 2005. Теоретические и натурные исследования воздействия сточных вод Санкт-Петербурга на качество воды Невской губы. – Инженерная экология, № 3, с.15-28.
  78. Кондратьев С.А., Шмакова М.В. 2005. Изучение формирования стока с речных водосборов методами математического моделирования (на примере бассейна Ладожского озера). – Труды XII Съезда РГО, т.6. с. 99-104.
  79. Golosov S., Zverev I., and A. Terzhevik 2003 Thermal Structure and Heat Exchange in Ice-Water Column-Sediment System. Proc. 7th Int. Symp. Physical Processes in Natural Waters (PPNW-7), Petrozavodsk, Russia, July 2-5, 2003: pp. 28-34
  80. Кондратьев С.А., Арвола Л., Хакала И., Алябина Г.А., Маркова Е.Г. 2003. Оценка стока воды, выноса фосфора и органического вещества с малых водосборов Северо запада России и Финляндии (по данным математического моделирования). — Известия РГО, т.135. Вып.6. с. 29-36.
  81. Golosov S. and Ignatieva N. 1999 Hydrothermodynamic Features of Mass Exchange across the Sediment-Water Interface in Shallow Lakes. Hydrobiologia 408/409: 153-157
  82. Golosov S., Zverev I., and A. Terzhevik 1998 Modelling Thermal Structure and Heat Interaction between a Water Column and Bottom Sediments. Department of water resources engineering, Lund University, Sweden (LUTVDG/(TVVR-3220): 41
К списку лабораторий

©2015-2020 Институт озероведения РАН

Последнее обновление: 25 октября 2018
18:46:15 22.02.2020