Предисловие ..................................................... 5
Введение ........................................................ 7

Глава 1. Ладожское озеро - представитель великих озер мира ..... 17
1.1  Введение .................................................. 17
1.2  Характеристики лимнических процессов в Ладожском озере .... 20
     1.2.1  Термический режим .................................. 20
     1.2.2  Лимнические зоны ................................... 23
     1.2.3  Обеспеченность фосфором экосистемы озера ........... 27
     1.2.4  Фитопланктон в экосистеме и его сукцессия .......... 29
     1.2.5  Бактериопланктон и деструкционные процессы ......... 37
     1.2.6  Роль зоопланктона в экосистеме озера ............... 40
     1.2.7  Роль зообентоса в экосистеме озера ................. 43
     1.2.8  Растворенное органическое вещество ................. 45
     1.2.9  Роль сестона и донных отложений в круговороте
            фосфора в озере .................................... 49
     1.2.10 Основные тенденции развития экосистем больших
            стратифицированных озер ............................ 51

Глава 2. Математическая модель циркуляции больших
стратифицированных озер ........................................ 57
2.1  Введение .................................................. 57
2.2  Уравнения геофизической гидротермодинамики ................ 59
2.3  Модель климатической циркуляции большого
     стратифицированного озера ................................. 63
2.4  Обобщенные формулировки математической модели ............. 71
2.5  Дискретная модель ......................................... 74
     2.5.1  Разностная схема для уравнения распространения
            тепла .............................................. 77
     2.5.2  Разностные схемы для уравнений движения ............ 89

Глава 3. Моделирование климатической циркуляции Ладожского
озера ......................................................... 104
3.1. Климатическая циркуляция Ладожского озера ................ 104
3.2  К постановке задачи о воспроизведении климатической
     циркуляции ............................................... 107
3.3  Задание внешних воздействий на водоем .................... 113
3.4  Воспроизведение климатической циркуляции Ладожского
     озера .................................................... 118
3.5  Описание и анализ результатов расчетов термического
     режима ................................................... 121
3.6  Описание и анализ результатов расчетов течений ........... 141

Глава 4. Моделирование распространения примеси в
стратифицированном водоеме .................................... 153
4.1  Постановка задачи ........................................ 153
4.2  Дискретная модель ........................................ 154
4.3  Двумерная модель ......................................... 158
4.4  Моделирование переноса примеси ........................... 164
4.5  Моделирование переноса пятна нефтяного загрязнения по
     поверхности озера ........................................ 167

Глава 5. Трехмерная модель экосистемы большого
стратифицированного озера ..................................... 175
5.1  Введение ................................................. 175
5.2  Общая формулировка математической модели экосистемы
     водоема .................................................. 177
5.3  Построение дискретных моделей ............................ 181
     5.3.1  Разбиение области ................................. 182
     5.3.2  Воспроизведение  процессов  переноса,
            турбулентной диффузии и седиментации субстанций ... 184
     5.3.3  Воспроизведение трансформации субстанций .......... 188
     5.3.4  Общее изменение содержания субстанций в ячейках
            дополнительного разбиения ......................... 189
     5.3.5  Дискретный аналог закона изменения общего
            содержания субстанций в водоеме ................... 189
     5.3.6  Изменения дискретной модели при укрупнении
            разбиения области ................................. 191

Глава 6. Модель экосистемы Ладожского озера, основанная на
круговороте биогенов - фосфора и азота ........................ 195
6.1  Введение ................................................. 195
6.2  Математическая формулировка модели ....................... 198
6.3  Дискретная модель ........................................ 202

Глава 7. Комплекс моделей экосистемы Ладожского озера,
основанных на круговороте фосфора ............................. 212
7.1. Базовая модель комплекса ................................. 213
     7.1.1  Экологическая формулировка модели ................. 213
     7.1.2  Математическая формулировка модели ................ 215
     7.1.3  Дискретная модель ................................. 217
     7.1.4  Верификация модели ................................ 223
     7.1.5  Воспроизведение эволюции экосистемы Ладожского
            озера ............................................. 228
     7.1.6  Моделирование обмена фосфором на границе вода
            дно ............................................... 236
7.2  Модель экосистемы, имеющая три трофических уровня ........ 241
     7.2.1  Математическая формулировка модели ................ 242
     7.2.2  Дискретная модель ................................. 243
     7.2.3  Верификация модели ................................ 246
7.3  Модель сукцессии фитопланктона ........................... 251
     7.3.1  Формулировка модели ............................... 253
     7.3.2  Дискретная модель ................................. 256
     7.3.3  Верификация модели ................................ 259
     7.3.4  Воспроизведение сукцессии фитопланктона ........... 263
7.4  Модель, включающая подмодель зообентоса .................. 273
     7.4.1  Введение .......................................... 273
     7.4.2  Математическая формулировка модели ................ 275
     7.4.3  Дискретная модель ................................. 277
     7.4.4  Верификация модели ................................ 280

Глава 8. Модель сообщества рыб Ладожского озера ............... 286
8.1  Введение ................................................. 286
8.2  Описание модели .......................................... 289
8.3  Исследование модели ...................................... 294
8.4  Краткое описание базы данных ............................. 302
8.5  Программная реализация модели ............................ 306

Глава 9. Использование экономических механизмов в задачах
управления водопользованием для больших стратифицированных
озер .......................................................... 315
9.1  Введение ................................................. 315
9.2  Нормативно-правовые основы водопользования в бассейне
     Ладожского озера ......................................... 319
9.3  Постановка задачи ........................................ 321
9.4  Экономико-математическая модель функционирования
     предприятия-водопользователя ............................. 324
9.5  Использование моделей в задачах сохранения водных
     ресурсов ................................................. 331

Заключение .................................................... 338
Conclusion .................................................... 340
Литература .................................................... 342