Общая геология. Метеорология. Климатология. Историческая геология. Стратиграфия. Палеогеография

Представлены результаты исследования диатомовых комплексов современных донных отложений малого озера Щучье (Хибинский горный массив, Кольский п-ов). В исследованном интервале донных отложений оз. Щучье обнаружено 218 видов и разновидностей диатомовых водорослей, относящихся к 44 родам. Преобладающими таксонами являются Aulacoseira valida (Grun.) Kramm (до 25 %), A. subarctica (O. Müll.) Haworth (до 24 %), Staurosira venter (Ehrenberg) H. Kobayasi (до 17 %), S. construens Ehrenberg (до 16 %), Pseudostaurosira brevistriata (Grunow) D.M. Williams & Round (до 15 %), A. alpigena (Grunow) Krammer (до 13 %), Brachysira brebissonii R. Ross (до 10 %). Эколого-географический анализ диатомовых комплексов выявил в исследуемом озере среди таксонов с известным географическим распределением преобладание космополитов, по типу местообитания – бентосных форм. По отношению к рН доминируют обитатели слабощелочных вод (алкалифилы и алкалибионты), по отношению к солености воды – виды- индифференты. Обнаружены изменения в структуре диатомовых комплексов, отражающие процессы, происходящие на водосборной площади. Так, по отношению к местообитанию с горизонта 3-4 см отмечено значительное увеличение доли планктонных форм; в современном слое их доля достигает 51,2 %, что указывает на повышение уровня воды в озере. Выявлено упрощение структуры диатомовых комплексов, сопровождающееся резким снижением индекса Шеннона–Уивера. Доминирующий комплекс представлен алкалибионтными (Aulacoseira subarctica и A. valida) и алькалифильным (Staurosira construens) таксонами. Полностью исчез ацидофильный бентосный вид Brachisira brebissonii, представители рода Eunotia встречаются единично. Нелинейная динамика рН является, с одной стороны, косвенным свидетельством климатических изменений в сторону потепления и тренда на увеличение трофического статуса озера, с другой – свидетельством антропогенного влияния.

Курс лекций разработан в соответствии с требованиями ФГОС ВО к подготовке выпускника для получения степени магистр. Предназначен для магистрантов 1 курса, обучающихся по направлению 03.04.02 – Физика

Авторы на основе изучения геологического строения региона и корреляции закономерностей размещения полезных ископаемых составили две модели прогноза минеральных ресурсов, основанные на геологических аномалиях.

Оригинальный фактический материал, положенный в основу учебного пособия, получен авторами за время многолетних, в том числе полевых маршрутных и полустационарных, исследований данной территории.

Рассматривается кинетика броуновской коагуляции в дисперсных системах, образующихся при диспергировании кристаллизующих реагентов методом взрыва. Оценивается выход кристаллов с одного грамма реагента. Показано, что кристаллы, образующиеся после завершения процессов расширения облака взрывных газов, приобретают заряды, составляющие в среднем величину порядка тысячи элементарных зарядов.

Разработана кинетика процессов конденсации в дисперсных системах, образующихся при диспергировании кристаллизующих реагентов артиллерийским методом; простая схема броуновской коагуляции обобщена для таких систем. Рассчитаны выход числа кристаллов с одного грамма кристаллизующего реагента и их средние радиусы. Для AgI эти величины имеют порядок 10{12} и 10{–7} м соответственно.

Разработана схема прогноза пожарной опасности (ПО) на долгие сроки, основанная на расчете индекса Нестерова и гидродинамических прогнозов температуры воздуха и осадков по модели ПЛАВ. При составлении прогнозов ПО учитывалась спутниковая информация о климатическом распределении снежного покрова. Предложено выражать показатель ПО не в традиционных классах пожарной опасности, а в градациях "выше нормы", "норма" и "ниже нормы".

Рассмотрены процессы конденсации в облаке взрывных газов, содержащих пары кристаллизующего реагента. Показано, что критические жизнеспособные ядра конденсации образуются в основном в момент перехода продуктов детонации взрывчатых веществ в идеальный газ. На основе теории Фольмера для ряда взрывчатых веществ рассчитана скорость возникновения зародышевых частиц реагента, способных к дальнейшему росту.

Приводятся новейшие данные о современных климатических изменениях температуры воздуха у поверхности земли (по 2011 г. включительно). Обосновывается необходимость углубления понятия о климатических нормах и аномалиях температуры приземного воздуха в условиях меняющегося климата. Сформулирована концепция "динамических норм" и "динамических аномалий" температуры приземного воздуха, которая учитывает текущие тенденции в изменении климата и межсезонную изменчивость.

Выполнены диагностические расчеты основных количественных характеристик генерации восходящих движений - фронтального параметра F и уровня нейтральной плавучести (уровня конвекции) LNB - по данным объективного анализа и численного прогноза; результаты сопоставлены с наблюдаемыми осадками на станциях.

Проанализирована динамика тропопаузы, аппроксимируемой изоповерхностью вертикальной составляющей потенциального вихря Эртеля 3, 5 pvu, для случаев резкого изменения общего содержания озона (ОСО) на основании специально подготовленной выборки синхронных значений характеристик тропопаузы и ОСО на сетке 1х1 {0} в полосе 30-70 {0} северной широты за 2009 г.

Рассмотрен дальний перенос в атмосфере радионуклидов от ядерных взрывов и аварий на радиационно опасных объектах. Приведены данные о переносе радионуклидов в реках Енисей, Припять, Сож, Ипуть, Беседь. Определено время переноса радионуклидов из Ирландского моря в Балтийское и Баренцево моря с использованием изменения отношения изотопов цезия-134/цезия 137.

6 ноября 2011 г. отметил свое 90-летие Дмитрий Петрович Беспалов, кандидат физико-математических наук, известный метеоролог-методист, ученый хранитель музея метеорологии Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова.

Исследование карбонатной системы вод и потоков CO [2] между океаном и атмосферой в данном регионе подтвердило обоснованность разделения исследуемой акватории на две биогеохимические провинции и показало преимущественно гетеротрофный характер экосистемы его прибрежной части. В разные годы степень пресыщения вод диоксидом углерода Восточно-Сибирского моря и площадь зоны выделения CO [2] значительно изменялись.

В феврале 1960 г. во Владивостоке был создан Дальневосточный научно-исследовательский гидрометеорологический институт. Создание нового института было вызвано необходимостью глубоких исследований в области гидрометеорологии на обширной территории Восточной Сибири, Дальнего Востока, а также акватории Тихого океана и дальневосточных морей.

Проанализированы данные наблюдений за дрейфом льда, полученные при помощи локатора "Фуруно" по специальной методике синхронно в 7 фиксированных точках вокруг нефтедобывающей платформы "Моликпак". Показано, что на разном удалении от берега наблюдаются существенные вариации как вдольбереговой, так и, в особенности, поперечной составляющих приливного дрейфа льда, которые являются причиной деформации ледяного покрова, показатели которой имеют существенную величину.

Предлагается подход к анализу и интерпретации спутниковых измерений океанологических полей (температура поверхности океана, мутность, концентрация хлорофилла, альтиметрические измерения), названный для краткости "динамико-стохастический анализ". Этот подход восходит к динамико-стохастическим моделям и к методам технической кибернетики, когда процесс описывается дифференциальными уравнениями, а вклад отдельных слагаемых этих уравнений оценивается статистическими методами.

По архивным гидрологическим данным за февраль восстанавливаются поля плотности и геострофическая циркуляция в Черном море в слое 0-300 дбар за десятилетние периоды с 1951 по 1995 г. и исследуется их междесятилетняя изменчивость. Отмечается постепенный подъем вод пикноклина в области куполов крупномасштабных циклонических круговоротов от 5 м на верхней границе пикноклина до 10-15 м на горизонтах 100-300 м.

Предложен метод прогноза средней месячной аномалии температуры воздуха на три месяца скользящего сезона на основе статистического анализа специально подобранного к исходному сезону массива аналогичных процессов по ходу температуры. Массив аналогичных процессов использован для выявления наиболее повторяющихся значений аномалий температуры при группировке их по трем равновероятным градациям.

В течение 16-23 циклов солнечной активности наблюдается два сценария изменения давления в высоких широтах: 1) увеличение на границе Арктики с Атлантическим океаном и уменьшение на ее границе с Тихим океаном; 2) уменьшение на границе Арктики с Атлантическим океаном и увеличение на ее границе с Тихим океаном.

Предложен статистический метод прогноза среднемесячной, среднесезонной и среднегодовой температуры воздуха с 12-месячной заблаговременностью. В основу метода положено выделение скрытых ритмов в климатической системе, вынуждающих последовательность межгодовых возмущений в температуре воздуха.

Приведено описание численной модели перераспределения сплоченности и толщины дрейфующего льда в осенний, зимний и весенний периоды. Представлены результаты авторских испытаний методики и оценка обеспеченности и эффективности метода на основе сравнения результатов расчета со средними многолетними данными и данными ледовых авиаразведок.

Французским ученым Ж. Сервейном предложен дипольный индекс теплового состояния вод в Тропической Атлантике. Этот индекс рассчитан как разность средних значений температуры водной поверхности северной и южной частей тропической зоны Атлантики за каждый месяц 1941-2000 гг.

Рассматривается комплексная методика анализа данных измерений радиометра AVHRR ИСЗ серии NOAA, которая позволяет детектировать облачность и классифицировать ее по типам, выделять зоны осадков, оценивать параметры облачного покрова и осадков в умеренных широтах в течение всего года.

Исследованы особенности распространения, частоты и продолжительность опасной атмосферной засухи разной интенсивности на территории юга Русской равнины за период 1936-2100 гг. по данным наблюдений и модельным расчетам.

Рассмотрен новый подход к распознаванию осадков любого типа, гроз и оценке их интенсивности по снимкам ИК диапазона, получаемым с геостационарных искусственных спутников земли.

Обсуждаются результаты многолетнего содарного зондирования нижнего 800-метрового слоя атмосферы. Приведено 13 примеров высотно-временной развертки эхосигнала, показывающих многообразие динамики мелкомасштабной термической турбулентности и связанных с ней изменений стратификации атмосферы в отдельные часы.

Представлена схема учета воздействия городской шероховатости на течение воздуха и распространение загрязняющих веществ в мезомасштабных атмосферных моделях.

Рассмотрена новая методика распознавания гроз и оценки их интенсивности по синхронной информации спутниковых радиометров микроволнового и ИК диапазонов.

Рассматриваются методические основы новой концепции всепогодного, не зависящего от типа подстилающей поверхности диагноза гидрометеорологических величин по комплексу синхронной информации многоспектральных радиометров микроволнового и ИК диапазонов.

Излагаются общие принципы теоретической метеорологии. Основное внимание уделяется первоначальному ознакомлению с количественным анализом атмосферных процессов и со специфическими преобразованиями уравнений гидромеханики и термодинамики применительно к атмосфере.