В данной работе рассматривается задача математического моделирования акваторий с «жидкими» границами. Используется математическая модель гидротермодинамики Балтийского моря, разработанная в Институте вычислительной математики РАН. Для восстановления неизвестных функций в граничных условиях используется метод вариационной ассимиляции данных. Для упрощения численного решения задачи ассимиляции используется метод разделения области, основанный на методах оптимального управления. Методы вариационной ассимиляции данных и разделения области рассмотрены на примере задачи о распространении тепла. В работе также представлены результаты численных экспериментов