Гидросфера. Вода в целом. Общая гидрология

Представлена методика быстрой и эффективной автоматической калибровки многопараметрических гидрологических моделей. Показано, что основной оптимизационный алгоритм SLS, его модификации SLS-F и SLS-2L, а также их комбинация (SLS-2LF) могут быть использованы в автоматизированных системах оперативного прогнозирования паводков в тех случаях, когда важна экономичность оптимизации, что необходимо при калибровке модели для большого числа водосборов.

Предлагается методика оценки скорости перемещения и места остановки транспортируемого селевым потоком крупногабаритного скального обломка на разных участках водотока с учетом гидравлических характеристик потока и геометрических размеров скального обломка.

При параметризации оперативных моделей, входящих в системы выпуска прогнозов дождевых паводков в автоматическом режиме, на первый план выходит вычислительная эффективность, т. е. оптимизационная процедура должна приводить к получению удовлетворительного результата, оставаясь при этом достаточно быстрой. Первая статья цикла посвящена критическому анализу господствующего в гидрологическом моделировании направления автоматической калибровки многопараметрических моделей.

10 апреля 2009 г. исполнилось 60 лет заведующему Лабораторией морских устьев рек Государственного океанографического института (ГОИН) Вадиму Федоровичу Полонскому. 30 лет работы в ГОИН В. Ф. Полонский посвятил изучению процессов формирования дельт рек, их водного режима, динамики нестационарных потоков в дельтах рек, занимался моделированием перечисленных процессов.

Выполнена статистическая обработка совместных многолетних данных натурных наблюдений за биогенными загрязняющими веществами и расходами воды в малой реке для природно-климатических условий Северо-Западного района России. Выделены напряженные с точки зрения загрязнения периоды.

На основе анализа многолетних данных о содержании органического вещества и цветности вод рек изучены закономерности сезонной изменчивости гидрохимических показателей с использованием кривых обеспеченности. Выполнена оценка качества вод рассматриваемых рек для разных сезонов.

12 января 2009 г. исполнилось 60 лет главному синоптику ГУ "Свердловский ЦГМС-Р" Галине Андрияновне Шепоренко. Почти 40 лет она отдала гидрометслужбе Урала.

Показана возможность получения поливариантных оценок изменений водного режима рек севера лесной зоны, обусловленных предполагаемыми изменениями температуры и осадков. Использован метод динамико-стохастического моделирования.

Дается описание приледникового селеопасного озера Башкара с максимальной глубиной 32 м и объемом более 494, 4 тыс. м{3}. Отмечаются интенсивно протекающие деформационно-разрушительные процессы в концевой части одноименного ледника Башкара.

Донные отложения рек и водоемов являются важной накопительной составляющей водных систем. В условиях возрастающего техногенного воздействия в руслах рек образуются техногенные аллювиальные отложения, которые характеризуются специфическим вещественным и геохимическим составом.

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.

Исследуются возможности повышения эффективности и оценки неопределенности ансамблевых долгосрочных прогнозов весеннего половодья на основе физико-математической модели формирования стока на примере реки Вятка.

4 декабря 2009 г. исполнилось 90 лет со дня рождения выдающегося ученого, известного организатора науки и замечательного педагога, профессора, доктора географических наук Михаила Арамаисовича Петросянца.

Представлены результаты исследований особенностей изменчивости полей температуры поверхности воды в Ладожском озере в период открытой воды. Оценены аномалии и экстремальные отклонения реальных пространственных распределений от типичных для масштабов синоптической изменчивости. Наиболее аномальным распределением температуры поверхности характеризуется прибрежный мелководный район.

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

Приведены результаты математического моделирования неустановившегося движения воды в реке Томь на участке от города Томск до устья в периоды нахождения его в состоянии подпора волнами половодий реки Обь. Исследование проведено на основании анализа натурных материалов, результатов численных расчетов натурных и гипотетических гидрологических режимов, имитирующих процесс взаимодействия длинных волн рек Обь и Томь в районе их слияния.

Сергей Дмитриевич Кошинский - крупный ученый в области синоптической метеорологии и климатологии, доктор географических наук, заслуженный деятель науки РСФСР, внес неоценимый вклад в развитие отечественной гидрометеорологии и организацию науки в Сибирском регионе.

Составление регулярных прогнозов погоды в Приангарье началось в июле 1929 г. с организации Восточно-Сибирского бюро погоды как филиала Главной геофизической обсерватории. В 1936 г. бюро погоды вошло в состав образованного Иркутского управления гидрометслужбы.

Приведены средние многолетние данные (1930-2005 гг. ) об объемах вод местного формирования всех субъектов Центрального федерального округа России и показана их изменчивость во времени. С помощью метода периодичностей дан прогноз водных ресурсов местного формирования областей Центрального федерального округа на ближайшие 5-10 лет.

На основе анализа многолетней режимной гидрохимической и гидробиологической информации Государственной службы наблюдений на водных объектах Кольского Севера представлены результаты оценки состояния водных сообществ с учетом хронического характера загрязнения соединениями тяжелых металлов.

Рассматриваются основные принципы формирования специализированных массивов о наблюдавшихся опасных гидрометеорологических явлениях и неблагоприятных условиях погоды, а также опыт Росгидромета по стандартизации учета и отчетности последствий их воздействия. Приводится распределение суммарного числа случаев опасных гидрометеорологических явлений и неблагоприятных метеорологических явлений за 1991-2008 гг., вызвавших социальные и экономические потери.

На основе многолетних исследований кислородного режима Можайского водохранилища и с помощью математического моделирования изучена зависимость скорости формирования аноксидной зоны в этом водохранилище от гидрометеорологических факторов. Эти факторы определяют степень стратификации водной массы и интенсивность протекания продукционно-деструкционных процессов, а соответственно и скорость развития аноксии.

19 января 2009 г. исполнилось 75 лет Вениамину Александровичу Семенову, доктору географических наук, профессору, академику Международной академии проблем сохранения жизни и Российской академии сельскохозяйственных наук, ведущему научному сотруднику ГУ "ВНИИГМИ-МЦД".

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.

По результатам анализа материалов наблюдений около 100 гидрологических и метеорологических наблюдательных пунктов за среднемесячными расходами воды, температурой воздуха и суммами осадков установлено, что главную роль в формировании стока половодья (апрель-июнь) рек Восточного Кавказа играют осадки, выпавшие на их бассейны за зимний и весенний периоды.

За 100 лет работы метеостанции однородность рядов наблюдений не нарушалась, потому что переносы метеорологической площадки были на небольшие расстояния. Это позволило ввести станцию в состав реперной климатической сети. В настоящее время Верхний Баскунчак является станцией международного обмена и корреспондентом Всемирной метеорологической организации.

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.

В июле исполнилось 85 лет видному российскому ученому-гидрологу и гидротехнику, главному научному сотруднику Государственного гидрологического института, доктору технических наук, профессору Иосифу Филипповичу Карасеву.

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.

Для подготовки достоверных долгосрочных прогнозов радиоактивного загрязнения рек проведен анализ потенциально возможных механизмов, влияющих на изменение концентрации 137Cs в поверхностных водах. Рассматривались следующие механизмы: 1) радиоактивный распад; 2) адвективный вынос водами реки; 3) необратимая сорбция; 4) заглубление в донные отложения за счет диффузии; 5) захоронение чистыми донными отложениями.

27 апреля 2008 г. исполнилось 60 лет директору филиала Российского государственного гидрометеорологического университета в г. Ростов-на-Дону, кандидату географических наук, заслуженному метеорологу России Сергею Сергеевичу Андрееву.

В стратосфере в первой декаде марта сохранялся глубокий циркумполярный вихрь. В экваториальной стратосфере продолжалось ослабление восточной фазы ветров квазидвухлетнего цикла. В поле приземного давления следует отметить атлантическую пару центров действия атмосферы.

Атмосферное питание подземных вод в бассейнах малых рек Центральной России происходит путем инфильтрации на водосборе и притоком речной воды в гидравлически связанные с рекой горизонты. В первом случае атмосферные осадки на пути транзита обогащаются элементами водоносных пород, во втором - поверхностного и хозяйственного стоков.

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.

Цель исследования - разработать методику долгосрочного прогноза с учетом изменения климатических факторов характеристик группировок минимального 30-суточного стока рек и оценить их численные значения.

Рассматриваются зимний режим реки Енисей и причины происходящих зимой подъемов уровней воды, способ обнаружения кромки ледостава из космоса. Обоснована методика прогноза дат установления ледостава, подвижек льда и подъемов уровней воды при ледоставе и подвижках.

Отмечены особенности атмосферной циркуляции Северного полушария. В таблице представлены наиболее значительные аномалии среднемесячной температуры воздуха и их повторяемость. Наблюдалось 29 опасных гидрометеорологических явлений и 8 неблагоприятных.

Рассматриваются вопросы применения методики по расчету суммарного испарения с речных бассейнов с использованием результатов наблюдений на сети водно- и почвенно-испарительных станций. Показано, что величина суммарного испарения и его межгодовая изменчивость зависят от тенденций в колебаниях испарения с поверхности воды и суши, с одной стороны, и изменений характеристик ландшафта, с другой.

Изложены методические подходы для выполнения гидрологических расчетов с использованием ГИС-технологии на примере бассейна Печоры. Показано применение цифровой модели бассейна реки для автоматического очерчивания водоразделов реки и ее притоков, нахождения площадей и координат центров водосборов гидрологических постов.

Методом фрактальной диагностики проведена оценка размерности пространств вложения для максимального, годового и минимального стоков, а также уровней озер и стока взвешенных наносов. Для годового стока с применением ГИС-технологии получена фоновая карта распределения указанной размерности для России.

16 марта 2008 г. исполнилось 60 лет руководителю Иркутского межрегионального территориального управления Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, государственному советнику Российской Федерации 3-го класса Леониду Борисовичу Проховнику.

Приведены данные о современных водных ресурсах Белгородской, Московской, Воронежской и Тамбовской областей. На периоды 2006-2010 и 2011-2015 гг. водные ресурсы оценивались с использованием методов среднего многолетнего значения, тренда, "Гусеницы" - SSA и периодичностей.

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.

Показано, что значения поправочных коэффициентов в моделях турбулентного движения потока можно определять альтернативным приему тарировки способом по синергетическому критерию равновесия тела с внешней средой - экстремуму локального эффекта противодействия интегральному эффекту в релаксационном процессе перехода тела в состояние равновесия.

В ноябре 2007 года в стратосфере продолжалось углубление околополярного вихря, особенно заметное во второй декаде, когда циклон углубился на 32 дам. Наблюдалось 28 опасных гидрометеорологических явлений и 9 неблагоприятных гидрометеорологических явлений: сильные дожди, град, налипание мокрого снега на проводах и деревьях, гололедица.

Рассматриваются результаты исследования процессов газообмена диоксида углерода в системе водная поверхность - атмосфера. Показано, что в течение всех гидрологических сезонов газообмен имеет ярко выраженный суточный ход, амплитуда которого зависит от сезона.

В декабре 2008 г. исполнилось 75 лет с начала метеорологических наблюдений в станице Должанская. Практически одновременно (с 1934 г. ) на станции начались морские гидрометеорологические наблюдения.

Впервые для рек водосбора Воткинского водохранилища выполнены исследования и систематизация процессов заторообразования по материалам наблюдений на гидрологических постах и данным анкетирования.