Куркин Андрей Александрович

Subdivision
Science degree
д.ф.-м.н.
Academic title
professor
Additional information
  • Главный редактор журнала «Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева»
  • Член редколлегии журнала «Геосистемы переходных зон»
  • Член редколлегии журнала «Вопросы атомной науки и техники» серия «Математическое моделирование физических процессов»
Research highlights
  1. Разработан новый более эффективный способ испытания моделей судов ледового плавания, использующий частицы полиэтилена высокого давления оригинальной формы, вмораживаемые в лёд. Разработаны подходы к физическому моделированию деформации ледяного покрова как упругого тела при движении по нему нагрузки с малой скоростью на основе математической модели процесса, проведены экспериментальные исследования деформационных и энергетических параметров. Разработана методика использования натурных данных для построения полуэмпирической модели движения ледокола набегами (ВАНТ, сер. Математическое моделирование физических процессов. 2021. Вып. 4; Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2022. Т. 15. № 2; Евразийский патент на изобретение № 040813 «Способ испытания моделей судов ледового плавания»).
  2. Создан уникальный автономный мобильный робототехнический комплекс для диагностики океанических процессов в прибрежной зоне по их проявлениям на морской поверхности. Данный комплекс использован для оценки поверхностного «волнового климата» прибрежной зоны залива Мордвинова в районе мыса Свободный (Охотское море) (Procedia Computer Science. 2019. V. 150; Science of Tsunami Hazards. 2018. V. 37(3); IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. V. 386(1). Art. № 012009; International Journal of Imaging and Robotics. 2017. V. 17(1); Procedia Computer Science. 2017. V. 103; Science of Tsunami Hazards. 2017. V. 36(1); Science of Tsunami Hazards. 2016. V. 35(2)).
  3. Организованы и проведены инструментальные высокоточные измерения длинных волн в Охотском море. Получены фоновые характеристики длинных волн в Охотском море. Выполнен долговременный (за несколько лет) анализ «мелководных» (глубина до 20 м) ветровых волн-убийц, встречаемых у побережья о-ва Сахалин (Science of Tsunami Hazards. 2017. V. 36(1); Science of Tsunami Hazards. 2018. V. 37(3)).
  4. Оценены динамические нагрузки на подводные вертикальные цилиндрические части морских платформ при воздействии нелинейных внутренних волн, генерируемых многокомпонентным баротропным приливом над неровностями дна в условиях Охотского моря (залив Анива, юго-восточная часть шельфовой зоны острова Сахалин). Определена частота появления больших пиковых значений в поле скорости внутренних волн и вероятности соответствующих этим пикам высоких нагрузок. Показано, что коэффициент квадратичной нелинейности на шельфах Охотского моря в основном отрицательный и зимой, и летом, а коэффициент кубической нелинейности положительный для шельфовых зон в Охотском море в летних условиях, в том числе и для шельфа о. Сахалин (в этих районах могут наблюдаться интенсивные солитоны внутренних волн обеих полярностей, бризеры внутренних волн, возникать модуляционная неустойчивость). В рамках уравнения Гарднера показано, что амплитуда генерируемых солитонов варьируется от 10 м до 25 м, и иногда образуются кинки с перепадом до 70 м (WSEAS Transactions on Fluid Mechanics. 2018. V. 13; Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2017. Т. 10. № 4; Estonian Journal of Earth Sciences. 2017. V. 66).
  5. Разработан и реализован метод учета сил гравитации при моделировании течений со свободной поверхностью. Предложена методика оценки численной диффузии, выражаемой коэффициентом уменьшения амплитуды волны при прохождении ею одной своей длины (коэффициентом затухания). Дана оценка размеров сетки и шага по времени, выраженных в безразмерных величинах относительно параметров волны, необходимых для обеспечения приемлемого значения коэффициента затухания. Показана степень влияния каждого из сеточных параметров на увеличение коэффициента затухания (Вычислительные технологии, 2019. Т. 24. № 1. С. 106-119; Computational Mathematics and Mathematical Physics. 2017. V. 57(10). P. 1720-1733).
  6. Разработана структура и проведено имитационное моделирование волновой и приливной электростанций (Journal of King Saud University – Science. 2019. V. 31. No. 4; Патент на изобретение № 2703877, Плавучая волновая электростанция).
Key publications
  1. Kozelkov A., Tyatyushkina E., Kurulin V., Kurkin A. Influence of Turbulence Effects on the Runup of Tsunami Waves on the Shore within the Framework of the Navier–Stokes Equations // Fluids. 2022. V. 7. No. 3. Art. No. 117. DOI: 10.3390/fluids7030117.
  2. Zuev V.A., Gramuzov E.M., Kurkin A.A., Dvoichenko Y.A., Sebin A.S. Physical modeling of ice cover deformation under the action of a moving load at low speed // Fundamental and Applied Hydrophysics. 2022. V. 15. No. 2. P. 19-32.
  3. Zaytsev A.I., Kurkin A.A., Pelinovsky E.N., Yalçıner A. The Use of the NAMI-DANCE Computational Complex on the Problem of Tsunami Waves // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2020. V. 61. No. 7. P. 1140-1152.
  4. Tyatyushkina E., Kozelkov A., Kurkin A., Pelinovsky E., Kurulin V., Plygunova K., Utkin D. Verification of the logos software package for tsunami simulations // Geosciences. 2020. V. 10. No. 10. Art. No. 385. P. 1-28.
  5. Yalozo A.V., Kozelkov A.S., Kurkin A.A., Kurulin V.V., Materova I.L., Utkin D.A. Collaborative Computing Methods for One-Dimensional and Three-Dimensional Problems of Computational Fluid Dynamics // Mathematical Models and Computer Simulations. 2020. V. 12. No. 4. P. 536-545.
  6. Kurkin A., Rybin A., Soomere T., Kurkina O., Rouvinskaya E. Spatial Distribution of Energy of Subinertial Baroclinic Motions in the Baltic Sea // Frontiers in Earth Science. 2020. V. 8. Art. No. 184. DOI: 10.3389/feart.2020.00184.
  7. Radostin A.V., Kurkin A.A. Self-Similar Acoustic Waves in the Media with a Power-Law Hysteresis Nonlinearity // Radiophysics and Quantum Electronics. 2020. V. 63. No. 1. P. 55-63.
  8. Talipova T., Kurkina O., Kurkin A., Didenkulova E., Pelinovsky E. Internal Wave Breathers in the Slightly Stratified Fluid // Microgravity Science and Technology. 2020. V. 32. No. 1. P. 69-77.
  9. Kokoulina M.V., Kurkina O.E., Rouvinskaya E.A., Kurkin A.A. Probabilistic characteristics of intensive short-period internal waves in the sea of Japan // Physical Oceanography. 2020. V. 27. No. 5. P. 501-513.
  10. Beresnev P., Kurkin A., Kuzin A., Myakinkov A., Pelinovsky E., Ryndyk A., Shabalin S. Radar subsystems of autonomous mobile robotic systems for studying tsunami in the coastal zone // Science of Tsunami Hazards. 2020. V. 39. No. 3. P. 137-155.
  11. Kurkin A., Kurkina O., Rybin A., Talipova T. Comparative analysis of the first baroclinic Rossby radius in the Baltic, Black, Okhotsk, and Mediterranean seas // Russian Journal of Earth Sciences. 2020. V. 20. No. 4. Art. No. 2020ES000737. DOI: 10.2205/2020ES000737.
  12. Tyugin D.Y., Kurkin A.A., Kurkina O.E. Updated software package for internal waves modeling in the world ocean with cloud computing support // Fundamental and Applied Hydrophysics. 2020. V. 13. No. 1. P. 24-34.
  13. Lobovikov P.V., Kurkina O.E., Kurkin A.A., Kokoulina M.V. Transformation of the First Mode Breather of Internal Waves above a Bottom Step in a Three-Layer Fluid // Izvestiya - Atmospheric and Ocean Physics. 2019. V. 55. No. 6. P. 650-661.
  14. Zaytsev A.I., Babeyko A.Y., Kurkin A.A., Yalciner A.C., Pelinovsky E.N.Tsunami Hazard Assessment on the Egyptian Coast of the Mediterranean // Izvestiya - Atmospheric and Ocean Physics. 2019. V. 55. No. 5. P. 462-469.
  15. Epifanova A.S., Rybin A.V., Moiseenko T.E., Kurkin O.E., Kurkin A.A., Tyugin D.Y. Database of observations of the internal waves in the world ocean // Physical Oceanography. 2019. V. 26. No. 4. P. 350-356.
  16. Kurkina O., Rouvinskaya E., Kurkin A., Giniyatullin A., Pelinovsky E. Vertical structure of the velocity field induced by mode-I and mode-II solitary waves in a stratified fluid // European Physical Journal E. 2018. V. 41. No. 3. Art. No. 47, DOI: 10.1140/epje/i2018-11654-3.
  17. Rouvinskaya E.A., Tyugin D.Y., Kurkina O.E., Kurkin A.A. Mapping of the baltic sea by the types of density stratification in the context of dynamics of internal gravity waves // Fundamental and Applied Hydrophysics. 2018. V. 11. No. 1. P. 46-51.
  18. Kurkina O.E., Talipova T.G., Soomere T., Kurkin A.A., Rybin A.V. The impact of seasonal changes in stratification on the dynamics of internal waves in the sea of Okhotsk // Estonian Journal of Earth Sciences. 2017. V. 66. No. 4. P. 238-255.
  19. Kozelkov A., Kurkin A., Pelinovsky E., Kurulin V., Tyatyushkina E. Numerical modeling of the 2013 meteorite entry in Lake Chebarkul, Russia // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2017. V. 17. No. 5. P. 671-683.
  20. Rouvinskaya E., Kurkina O., Kurkin A., Zaytsev A. Modeling of internal wave action on offshore platforms for hydrological conditions of the Sakhalin Shelf Zone // Fundamental and Applied Hydrophysics. 2017. V. 10. No. 4. P. 61-70.
Contributions to conferences
  • XVIII Международная конференция «Супервычисления и математическое моделирование», 23 - 26 мая 2022 г. (Саров).
  • XXII Харитоновские тематические научные чтения «Суперкомпьютерное моделирование и искусственный интеллект»,19-23 апреля 2021 г. (Саров)
  • IV Всероссийская научная конференция с международным участием «Геодинамические процессы и природные катастрофы», 6-10 сентября 2021 г. (Южно-Сахалинск)
  • Всероссийская научная конференция с международным участием «Экология и климат», посвященная 100-летию со дня рождения Михаила Будыко, 25-26 февраля 2020 г. (Санкт-Петербург)
  • Всероссийская научная конференция «Волны цунами: моделирование, мониторинг, прогноз», 17 мая 2019 г. (Москва)
Awards
  • Почетный работник науки и высоких технологий (2021)
  • Благодарность Министерства науки и высшего образования РФ за значительные заслуги в сфере образования и многолетний добросовестный труд (2019)
  • Премия Нижегородской области им. И.П. Кулибина в номинации "Лучшее изобретение года в Нижегородской области" (2018)
  • Почетная грамота Министерства образования и науки РФ за заслуги в сфере образования и многолетний добросовестный труд (2017)
  • Благодарственное письмо Департамента образования администрации г. Н. Новгорода (2016)
  • Благодарственное письмо Правительства Нижегородской области (2015)
  • Почетный диплом губернатора Нижегородской области (2012)
  • Почетная грамота Министерства образования Нижегородской области (2011)
  • Медаль Плиния (Plinius Medal) Европейского Союза наук о Земле за исследования по морским природным катастрофам (2007)
Area of expertise
  • Исследование длинноволновых процессов в прибрежной зоне океана и решение задач прогноза морских природных катастроф (в частности, цунами и так называемых волн-убийц), оценки перестройки прибрежного и донного рельефа, объяснения структуры и изменчивости вдольбереговых течений, выбора оптимальных морских путей, расчета динамики загрязняющих веществ.
  • Разработка мобильных систем, осуществляющих информационное обеспечение управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью, а также комплекс заблаговременных мер по смягчению возможных последствий чрезвычайных ситуаций и проведение аварийно-спасательных работ.
  • Фундаментальные и прикладные исследования принципов построения и создания группировок базирующихся в разных средах мобильных робототехнических комплексов, обеспечивающих среду комплексного мониторинга природных объектов.
  • Разработка и создание автоматических систем поддержания адаптивной подвижности наземных транспортных машин и транспортно-технологических комплексов.
Involvement in national and international projects

Руководство российскими и международными научными проектами:

  1. Грант РНФ № 22-19-00376; Экспериментально-теоретическое исследование полуэмпирических моделей взаимодействия судов со льдом.
  2. Грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации НШ-70.2022.1.5; Нелинейные гидрофизические процессы прибрежной зоны: фундаментальные аспекты, инструментальные наблюдения, вычислительные эксперименты и практические приложения.
  3. Хоз. договор «Разработка альтернативного источника освещения пассажирских платформ на малодеятельных участках с использованием кинетической энергии проходящих поездов».
  4. Грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации НШ-2485.2020.5; Нелинейная динамика морских волн в прибрежной зоне: от натурных измерений до полномасштабного моделирования.
  5. Грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации НШ-2685.2018.5; Нелинейные процессы в прибрежной зоне: теоретические модели, численное моделирование и методы измерения.
  6. Грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации НШ-6637.2016.5; Волны большой амплитуды в прибрежной зоне.
  7. ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы", мероприятие 1.2; соглашение № 14.574.21.0089; Автономный мобильный робототехнический комплекс мониторинга прибрежной зоны и прогнозирования морских природных катастроф.
  8. Грант РФФИ 14-05-91370 СТ_а; Новые инструменты моделирования и оценка рисков морских природных катастроф в прибрежной зоне России и Турции.
  9. ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, мероприятие 1.1; соглашение № 14.В37.21.0611; Нелинейные волновые процессы в океане и их влияние на динамику примесных полей.
  10. ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, мероприятие 1.2.1; государственный контракт П518; Математическое моделирование динамики вод и распространения загрязняющих веществ в задачах предупреждения и оперативного прогнозирования чрезвычайных ситуаций во внутренних водоемах и на шельфах Российских морей.
Education
  • Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, радиофизический факультет, специальность – радиофизика и электроника
Advanced research
  • Исследования по вопросам общей теории нелинейных волновых процессов (цунами, шторма, нагоны, внутренние волны).
  • Изучение динамики льда под действием волн и его воздействия на гидротехнические сооружения и суда ледового плавания.
  • Моделирование нелинейной волновой динамики прибрежной зоны в рамках трехмерных численных моделей на базе суперкомпьютеров.
  • Изучение гидрологического и волнового режимов с учетом ветров, стратификации и изменения климата в Охотском, Японском, Черном и Балтийском морях.
  • Разработка мобильных робототехнических комплексов наземного, надводного и подводного базирования.
Internet links