НАУКИ О ЗЕМЛЕ. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Предложен метод тематической обработки данных измерений радиометра AVHRR-3 ИСЗ "NOAA" в условиях безоблачной атмосферы для получения оценок температуры подстилающей поверхности и ряда характеристик растительности. Разработана технология определения значений этих величин по данным радиометра MODIS ИСЗ EOS "Terra" и "Aqua". Оценка температуры и характеристик растительности производилась для водосбора реки Сейм (Курская область).

Выполнен анализ данных Государственной сети наблюдений о стоке воды за весь период наблюдений и уровнях воды в дельте реки Волга за период зарегулированного режима стока (1961-2006 гг. ). С помощью разностно-интегральной кривой восстановленного естественного годового стока выделены периоды с разной водностью, установлена современная тенденция многолетних изменений стока воды.

Рассматриваются особенности использования двухмерной модели атмосферного пограничного слоя для оценки параметров прибрежных туманов на водоемах Сибири с применением данных реанализа и выходных данных региональной климатической модели. Модельные характеристики туманов сравниваются с наблюдениями, проводившимися на водохранилищах Сургутских ГРЭС.

Разработана методика выделения сезонов в годовом цикле термических атмосферных условий, отслеживающая режим вторжения в район Черного моря относительно холодных и теплых воздушных потоков и обеспечивающая повышение достоверности оценок термических условий в границах фактических сезонных периодов. Выявлена существенная нерегулярность сроков наступления фактических сезонов и возможность значительных флуктуаций длительности переходных сезонов.

Представлена трехмерная нестационарная бароклинная модель Баренцева моря. Моделирование выполнялось с учетом всех основных факторов, влияющих на течения: ветра, давления, приливов, неоднородной плотности воды, потоков через открытые границы. Проведено моделирование стационарной и нестационарной динамики моря.

23 октября 2010 г. исполнилось 60 лет начальнику ФГУ "Саратовский ЦГМС" Михаилу Федоровичу Болтухину. Почти тридцать лет он руководит данным структурным подразделением Приволжского УГМС.

Дан обзор современных и планируемых в ближайшие 2 года систем оперативного мезомасштабного прогноза погоды. Приведены концепция создания в Гидрометцентре России на примере COSMO-RU системы мезомасштабного краткосрочного прогноза погоды на уровне лучших аналогов и описание соответствующей работы, проводимой в последние годы в Гидрометцентре России в рамках международного консорциума COSMO, по реализации этой концепции.

Михаил Чоккаевич Залиханов - доктор наук, академик Российской академии наук, Российской академии военных наук и 13 других международных и национальных академий, научный руководитель ГУ "Высокогорный геофизический институт", специалист в области гляциологии, изучения физики снега, снежных лавин и мониторинга окружающей среды.

Выводится система уравнений, описывающих изменения дисперсности облачной среды в результате процессов конденсации и гравитационной коагуляции в зоне распространения частиц соли при гигроскопическом засеве конвективных облаков. Учитывается конкуренция за влагу между естественными облачными каплями, вовлекаемыми в эту зону извне вследствие турбулентной диффузии, и искусственными частицами соли NaCl.

Рассматриваются закономерности распространения аэрозольных частиц, образующихся при гигроскопическом засеве конвективных облаков с помощью противоградовых ракет. Исследовано влияние дисперсности частиц соли на интенсивность конденсационного роста отдельных облачных капель на этих частицах, и получены аналитические формулы, описывающие изменения радиуса кристалла NaCl и облачной капли, растущей на кристалле соли, до момента его полного растворения в капле.

Установлено, что многолетние изменения термохалинных характеристик промежуточных и глубинных вод, формирующихся на северной периферии Атлантического океана, близки к синфазным и согласуются с многолетними изменениями индекса североатлантического колебания.

Дан обзор современного состояния проблемы численного моделирования процесса заторообразования на реках. Приводятся описание и алгоритмы математических моделей заторов льда. Рассмотрены вопросы, связанные с их практическим применением для целей прогноза заторных наводнений.

Рассматривается гидродинамическая модель возмущения структуры поля ветра в пограничном слое геострофического потока, натекающего на более теплую (холодную) подстилающую поверхность. Показано, что бризовый эффект приводит к понижению (или подъему) линий тока в узкой области резкого изменения кривизны горизонтального профиля возмущения температуры.

Представлен способ расчета дождевых максимальных расходов для малых водосборов. Метод основан на использовании гидрометеорологических параметров водосборов, свойств почвогрунтов и наблюдаемых характеристик дождей.

По трехмерной бароклинной модели со свободной поверхностью за 1948-2004 гг. по данным реанализа метеорологических величин рассчитаны уровень и скорости течений Каспийского моря. Результаты сравниваются с данными наблюдений за уровнем моря на береговых станциях. Показано, что модель адекватно воспроизводит внутригодовые изменения уровня моря.

Для оценки многолетней изменчивости термических свойств весеннего и осеннего сезонов разработана альтернативная модель выделения фактических переходных сезонов по временным интервалам между трехмесячными периодами с экстремальными значениями средней температуры. В рамках этой модели учитывается вероятностный характер распределения сроков начала переходных сезонов на календарной шкале года и их длительности.

За время работы в Институте мерзлотоведения им. П. И. Мельникова Мария Кузьминична Гаврилова занималась экспериментальными исследованиями микроклимата и теплового баланса в различных ландшафтах. Ею были организованы почти 50 стационаров, включая 10 круглогодичных. Наивысшим признанием заслуг М. К. Гавриловой является включение ее в число 2000 выдающихся интеллектов 21 в. (Англия, Кембридж, 2000 г. ).

Рассмотрены особенности и способы создания карт пространственного распределения корреляционной функции на примере зависимости зимнего стока и осенних осадков. Методом пространственной регрессии восстановлена карта стока.

Настоящая публикация освещает результаты оценки взаимосвязи сроков начала и максимума половодья с повторяемостью синоптических процессов над Атлантикой в зимние месяцы, характерными сроками изменений температуры в средней части бассейнов и характеристиками снежного покрова.

Излагается методика построения графиков изменения уровней воды по длине реки и ее использования для определения мест формирования заторов льда в реках, оценки максимальных заторных уровней и риска затопления территории на участках рек, не охваченных режимными гидрологическими наблюдениями.

Практическая реализация алгоритма усвоения данных, основанного на фильтре Калмана, в полной постановке для современных прогностических моделей невозможна из-за высокой размерности возникающих при этом систем уравнений и нелинейности прогнозируемых процессов. Основным направлением в реализации фильтра Калмана является ансамблевый подход.

Получены многолетние характеристики сроков наступления весенних ледовых фаз на гидрологических постах устьевых областей Оби и Енисея. Проведен анализ связи сроков наступления ледовых фаз с повторяемостью синоптических процессов над Атлантикой и Евразией в осенне-зимние месяцы, датами накопления температур 5, 10, 20, 30 и 40{0} C по наблюдениям на метеорологических станциях, а также сроками начала ледохода.

Предлагается одномерная математическая модель движения водного потока и наносов в открытых руслах, в основе которой лежит рассмотрение сил, действующих на водный поток, донные отложения и наносы.

Построена простая вариационная модель зональной границы раздела вод с заданными перепадом плотности и зоной конвергенции. Сконструировано приближенное аналитическое решение. Показано, что граница раздела вод разделяется на два фронта - фронт конвергенции и плотностной фронт.

Для расчета неустановившихся течений в руслах с поймами рассмотрены две математические модели, основанные на уравнениях Сен-Венана. В модели 1 влияние наличия поймы на прохождение волн попуском или паводком учитывается через суммарные для русла и поймы морфометрические и гидрологические характеристики. В модели 2, основанной на выделении руслового потока, пойма играет роль аккумулирующей емкости.

Анализируются крупномасштабные и локальные метеорологические условия в эпизодах высокого загрязнения воздуха зимой в московском мегаполисе. В качестве маркеров атмосферных процессов в городском пограничном слое использованы концентрации CO, NO, NO[2], полученные на сети автоматизированного контроля загрязнения атмосферы.

Практическая реализация алгоритма усвоения данных, основанного на фильтре Кальмана, в полной постановке для современных прогностических моделей невозможна из-за большой размерности возникающих при этом систем уравнений и нелинейности прогнозируемых процессов. Основным популярным направлением в реализации фильтра Кальмана является ансамблевый подход.

20 января 2008 г. исполнилось 70 лет доктору физико-математических наук, старшему научному сотруднику лаборатории математического моделирования Отдела физики облаков Высокогорного геофизического института Мусарби Киляниевичу Макуашеву.

Проведен синоптический анализ среднемесячных и среднесуточных полей общего содержания озона по измерениям сети наземных станций и по данным измерений со спутника. Значительные межгодовые изменения характера эволюции циркумполярного вихря и стратосферного северотихоокеанского антициклона влияют на формирование и динамику поля озона в зимне-весенний период в стратосфере высоких широт Северного полушария.

Минимум солености на подповерхностных горизонтах тропической зоны океана представляет собой локальный феномен, появление и исчезновение которого связано с внутригодовой изменчивостью знака пресного баланса в зоне внутритропической конвергенции. Он появляется в фазу отрицательного пресного баланса на фоне предыдущего распреснения поверхностного слоя независимо от наличия течений.

Установлено, что межгодовая изменчивость концентрации растворенного кислорода на западной периферии субарктического циклонического круговорота и в Охотском море за период с 1950 по 1998 г. определялась вариациями в переносе вод Восточно-Камчатским течением, Ойясио и Восточно-Сахалинским течением.

Анализируются результаты численных экспериментов, полученные с помощью одномерной термодинамической модели эволюции торосистого образования. Выполнен расчет относительных скоростей промерзания и таяния тороса в сравнении с ровным морским льдом с использованием климатических и реальных метеорологических данных.

Для области формирования стока реки Зеравшан впервые определена изменчивость основных составляющих годового водного баланса: осадков, испарения, ледникового питания и динамического запаса воды в бассейне.

Приведены некоторые результаты исследований термодинамики слоя тропической тропопаузы и нижней стратосферы. Получены новые данные о мезомасштабной структуре полей ветра, температуры и влажности над континентальными районами тропической зоны.

На основе обобщения эмпирических данных проведен диагноз климатических изменений в прошедшем столетии. Рассмотрено возмущающее воздействие межгодовой неравномерности угловой скорости вращения Земли на барическое поле, атмосферную циркуляцию и радиационный баланс климатической системы.

Согласно данным измерений зимой 2004/05 там в нижней стратосфере достаточно часто отмечались мощные аэрозольные слои, которые эпизодически удавалось наблюдать как перламутровые облака. В ноябре 2004 года полярные стратосферные облака наблюдались при температуре стратосферы, которая была значительно выше той, при которой возможна конденсация частиц этих облаков.

Целью работы являлось получение характеристик максимально возможных отклонений направления ветра в пределах отрезков времени, характерных для переноса выбросов загрязняющих веществ на расстояние порядка 10 км от источника, которые позволили бы проводить оценки угловых размеров зоны возможного заражения.

Михаил Яковлевич Антоновский - известный математик, ведущий специалист по применению математических методов к проблемам климата и экологии, крупный научный организатор. Сферы его научных интересов: топология, математическое моделирование, статистический анализ данных мониторинга в приложениях к проблеме динамики био- и экосистем, антропогенного влияния на климатическую систему и мониторинга глобальных климатических изменений.

Метеостанция Сурское открылась в 1937 г. Станция расположена в лесостепной холмистой местности, типичной для Ульяновской области. Со дня организации станции сменилось три поколения, проведены и обобщены сотни тысяч сроков наблюдений, накоплены бесценные климатические материалы.

Разработана альтернативная модель аномально холодных в пределах годового цикла интервалов 9-, 3- и 1-декадной длительности как аналогов зимнего сезона, его характерного месяца и их опорной декады. По данным среднедекадной температуры воздуха за 70 лет наблюдений сформированы массивы этих временных интервалов.

Рассматривается модель пространственно-временной динамики ледяного покрова, где присутствует последовательный переход отдельных льдин от одних размеров к другим. Учитываются также процессы образования и таяния льдин, их агрегации и образование торосов.

Основной целью организации в 1906 году станции 2-го разряда сети Главной физической обсерватории было расширение метеорологических наблюдений в предгорной части Ставропольского края, изучение климата и агрометеорологических условий развития сельскохозяйственных культур.

Выполнена оценка аэрозольной оптической толщины атмосферы. Проведено сравнение аэрозольной мутности в пунктах с различной антропогенной нагрузкой.

Метеостанция Елабуга - одна из старейших на территории Татарстана, история ее становления начиналась в 19 веке. В настоящее время коллектив метеостанции Елабуга успешно выполняет работу по гидрометеорологическому обеспечению муниципальных органов и предприятий краткосрочными прогнозами погоды.

5 мая 2006 г.- юбилей доктора физико-математических наук, профессора, заслуженного деятеля науки Кабардино-Балкарской Республики, лауреата Государственной премии Кабардино-Балкарской Республики в области науки и техники 2002 г. Мухамеда Индрисовича Тлисова.

Мезометеорологические процессы и взаимодействие атмосферы и моря исследуются для летних условий. Анализируется влияние орографии на режим местной атмосферной циркуляции.

Разработана и оценена методика краткосрочного автоматизированного прогноза пожарной опасности на основе метеорологических данных, описано составление с помощью этой методики долгосрочных прогнозов с учетом климата, инерции, гарантии и аналога.

Рассмотрена динамическая модель обмена CO[2] между атмосферой и агросферой, которая задается как цепь связанных между собой резервуаров органического углерода в живой биомассе растений, собранном урожае, продуктах его переработки, в лабильном и стабильном органическом веществе почвы и в неразложившихся отходах сельскохозяйственного производства.

Для систематического изучения гидрометеорологического режима приморской восточной части обширной дельты р. Волга 1 августа 1930 г. была открыта гидрометеорологическая станция Зеленга.

Выполнено исследование влияния изменчивости потоков солнечной радиации от минимума к максимуму солнечной активности на содержание атмосферного озона.