Гидроизостазия как геодинамический феномен была открыта при изучении изменений уровня Мирового океана в результате забора воды в покровные ледники в эпохи оледенений и возврата ее в океан в эпохи межледниковий. Изменения водной нагрузки на морское дно при изменениях уровня моря влияли на изменения формы твердой поверхности Земли и вносили свой вклад в вертикальные движения земной коры в прибрежных районах. Вертикальные движения в береговой зоне критичны для прогноза затоплений или, наоборот, осушений при проектировании и эксплуатации долговременных сооружений береговой инфраструктуры.
Основным методом изучения гидроизостазии остается численное моделирование. Глобальный характер явления обуславливает моделирование с вовлечением всего объема планеты, а детальный учет особенностей строения литосферы и мантийных слоев в каждом регионе вынуждает использовать трехмерные модели с высоким разрешением, что требует больших вычислительных ресурсов.
Метод конечных элементов (МКЭ), в силу возможности задавать граничные условия позволяет использовать локально-региональные модели и тем самым учитывать региональные особенности строения литосферы и мантийных слоев с достаточным разрешением и использовать трехмерные модели, не привлекая больших вычислительных ресурсов.
Одним из доступных программных пакетов с возможностью использования МКЭ в геодинамических расчетах является Elmer — пакет с открытым кодом и открытым доступом, разрабатываемый и поддерживаемый финским научно-исследовательским институтом CSC — IT CENTER FOR SCIENCE LTD.
В данной работе описано опытное применение пакета Elmer для моделирования гидроизостазии для условий, похожих на условия в районе впадины Дерюгина в Охотском море. Получены правдоподобные и обнадеживающие результаты, которые обосновывают применение пакета Elmer для продолжения исследований на более детальном уровне.

Булгаков Рустям Фаридович, кандидат географических наук, научный сотрудник лаборатории береговых геосистем Института морской геологии и геофизики ДВО РАН (ИМГиГ ДВО РАН). Российская Федерация, 693022, Южно-Сахалинск, ул.Науки д.1Б
e-mail: r.bulgakov@imgg.ru

1. Булгаков Р.Ф., Сеначин В.Н. Морские террасы и влияние эффекта гидроизостазии на вертикальные движения Сахалина // Геосистемы переходных зон. – 2019. – Т. 3. – № 3. – С. 277–286. DOI:10.30730/2541-8912.2019.3.3.277-286.
2. Родников А.Г., Сергеева Н.А., Забаринская Л.П. Глубинное строение впадины Дерюгина (Охотское море) // Тихоокеанская геология. – 2002. – Т. 21. – № 4. – С. 3–8.
3. Clark J.A., Farrell W.E., Peltier W.R. Global Changes in Postglacial Sea Level: A Numerical Calculation // Quaternary Research. – 1978. – Vol. 9. – Iss. 3. – P. 265–287. DOI: 10.1016/0033-5894(78)90033-9.
4. Getting Started with Abaqus/CAE [Электронный ресурс]. – Dassault Systèmes, 2016. – Режим доступа: http://130.149.89.49:2080/v2016/books/gsa/default.htm (дата обращения: 29.04.2021).
5. Mitrovica J.X., Peltier W.R. On post-glacial geoid subsidence over the equatorial oceans // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. – 1991. – Vol. 96. – Iss. B12. – P. 20053–20071. DOI: 10.1029/91JB01284.
6. Peltier W.R. The Impulse Response of a Maxwell Earth // Reviews of Geophysics. – 1974. – Vol. 12. – Iss. 4. – P. 649–669. DOI: 10.1029/RG012i004p00649.
7. Peltier W.R., Farrel W.E., Clark J.A. Glacial isostasy and relative sea-level: A global finite element model // Tectonophysics. – 1978. – Vol. 50. – Iss. 2–3. – P. 81–110. DOI: 10.1016/0040-1951(78)90129-4.
8. Råback P., Malinen M., Ruokolainen J., Pursula A., Zwinger T. Elmer Models Manual [Электронный ресурс]. – Espoo : CSC – IT Center for Science, 2019. – Режим доступа: http://www.nic.funet.fi/pub/sci/physics/elmer/doc/ElmerModelsManual.pdf (дата обращения: 05.03.2020).
9. Spada G. The theory behind TABOO [Электронный ресурс]. – Golden : Samizdat Press, 2003. – 108 p. – Режим доступа: https://github.com/danielemelini/TABOO/blob/master/DOC/TABOO-theory.pdf (дата обращения: 05.03.2020).
10. Spada G., Antonioli A., Boschi L., Brandi V., Cianetti S., Galvani G., Giunchi C., Perniola B., Piana Agostinetti N., Piersanti A., Stocchi P. TABOO, User Guide. – Golden : Samizdat Press, 2004. – 120 p. – Режим доступа: https://github.com/danielemelini/TABOO/blob/master/DOC/TABOO_User_Guide.pdf (дата обращения: 05.03.2020).
11. Spada G., Melini D., Galassi G., Colleoni F. Modeling sea level changes and geodetic variations by glacial isostasy: the improved SELEN code [Электронный ресурс] // arXiv:1212.5061 [physics.geo-ph]. – 2012. – Режим доступа: http://arxiv.org/abs/1212.5061 (дата обращения: 22.04.2021).
12. Spada G., Stocchi P. SELEN: A Fortran 90 program for solving the “sea-level equation” // Computers & Geosciences. – 2007. – Vol. 33. – Iss. 4. – P. 538–562. DOI:10.1016/j.cageo.2006.08.006.
13. Spada G., Stocchi P. The sea level equation, theory and numerical examples. – Roma : Aracne, 2006. – 96 p.
14. Zwinger T., Nield A.G., Ruokolainen J., King M.A. A new open-source viscoelastic solid earth deformation module implemented in Elmer (v8.4) // Geoscientific Model Development. – 2020. – Vol. 13. – Iss. 3. – P. 1155–1164. DOI: 10.5194/gmd-13-1155-2020.