Метеорология. Климатология

19 апреля 2010 г. исполнилось 70 лет начальнику ФГУ ГАМЦ Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Борису Андреевичу Киселеву. Борис Андреевич 17 лет руководит коллективом ФГУ ГАМЦ Росгидромета. Его деятельность направлена на повышение качества и эффективности метеорологического обслуживания авиации, успешное решение социально-экономических проблем коллектива.

Средние значения общего содержания озона (ОСО) в первом квартале 2010 г. в основном были близки к средним многолетним значениям за период 1974-1984 гг. Исключение составили станции Семипалатинск, Екатеринбург, Воронеж и Мурманск, где превышение среднего за квартал значения ОСО над средним многолетним было аномальным и составило 9, 11, 12 и 15%, или 2, 9, 2, 7, 3, 5 и 2, 6 единицы среднеквадратического отклонения соответственно.

В верхней стратосфере на уровне изобарической поверхности 10 гПа продолжался процесс нарушения зимнего режима циркуляции, начавшийся в январе и завершившийся сильным стратосферным потеплением в феврале. Циркумполярный вихрь в течение всего февраля был раздвоен. В экваториальной стратосфере происходило усиление восточной фазы ветров квазидвухлетнего цикла.

Средняя месячная температура на северо-западе страны была на 1-4{0}С ниже средних многолетних значений. В четвертой пятидневке на севере европейской территории России резко похолодало. Установились поистине сибирские морозы. По ночам они достигали -25... -32 {0}C. В течение месяца нередко отмечались снегопады.

Приводятся уточненные и дополнительные понятия ряда важных метеорологических явлений. К числу этих понятий, в частности, относятся атмосферный фронт и воздушная масса, тропический циклон, деформация поля атмосферного озона струйным течением, тропопауза, внезапное атмосферное потепление, озоновая дыра в атмосфере, парниковый эффект, эффект многократного рассеяния ультрафиолетового излучения в атмосфере.

Рассмотрен процесс развития гигантского грозового облака размером 500 х 700 км. Его возникновение объясняется усилением электромагнитного излучения от разломов земной коры перед землетрясением в Амурской области.

Рассматривается возможность использования наблюдений за общим содержанием озона (ОСО) в атмосфере в конце полярных зим в качестве индикатора накопления холода в тропосфере и характера ее циркуляции. Сделан вывод о влиянии ОСО над полярными районами в конце зимы на наступление ранних или поздних весенних перестроек циркуляции в стратосфере и последующий характер погоды в весенне-летний сезон.

Проанализированы временные изменения числа дней с сильными осадками по данным 93 станций. При расчетах использовались временные ряды осадков, скорректированных путем устранения основных систематических погрешностей их измерения на уровне их суточных сумм. За пороговый количественный критерий, определяющий понятие "день с сильными осадками", принята суточная сумма осадков, втрое превышающая средний многолетний суточный максимум осадков.

Информационно-справочная система включает в себя совокупность данных многолетних наблюдений и обобщенных результатов исследований ледовитости Берингова, Охотского и Японского морей, представленных в виде табличных, графических и текстовых материалов. Она состоит из информационного блока, электронного атласа, архива данных наблюдений и пользовательских программных средств для работы в среде Интернет.

Для проведения роли атмосферных осадков в загрязнении морской среды проведен анализ результатов определения концентраций тяжелых металлов в месячных пробах осадков. Рассмотрены особенности атмосферных процессов и генезиса воздушных масс, приносящих осадки, и степень их влияния на загрязнение осадков тяжелыми металлами.

По результатам наблюдений на станции Апатиты в конце лета - начале осени 2006 г. для разных метеорологических условий проведены исследования аэроэлектрических характеристик приземного слоя атмосферы с целью выяснения пространственной структуры атмосферных токов. Статистическими методами оценены горизонтальные масштабы аэроэлектрических неоднородностей при скорости ветра 2-6 м/с.

Построена нестационарная численная модель формирования изотопного состава облачных частиц. Усовершенствованная модель состоит из трех блоков: гидротермодинамического, микрофизического и изотопного. Результаты исследований показали, что разработанный подход применим для расширения возможностей интерпретации наземных измерений града.

Получены аналитические решения глобально осредненной энергобалансовой модели для оценки эффективности контролируемого воздействия на климат в результате эмиссий сульфатных аэрозолей в стратосферу. Согласно полученным результатам, эмиссии сульфатных аэрозолей, необходимые для предотвращения потепления, в конце 21 в. составляют от 2 до 12 Mm S/год в зависимости от сценария антропогенного воздействия и параметров аэрозоля.

9 марта 2010 г. отметила свой юбилей Эмма Юрьевна Безуглая, доктор географических наук, широко известный специалист в области мониторинга загрязнения атмосферного воздуха. С 1965 г. Эмма Юрьевна трудится в Главной геофизической обсерватории им. А. А. Воейкова. Сфера ее научных интересов - всестороннее изучение загрязнения атмосферного воздуха в городах.

В январе 2010 г. на территории России наблюдалось 39 опасных гидрометеорологических явлений, 8 явлений были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. Аномально холодная погода была 1-7 января в Пермском крае, Уральском и Сибирском федеральных округах. Очень сильный снег 2 января прошел в Орловской и Курской областях - 21-23 мм осадков за 12 час.

В январе 2010 г. на большей части европейской территории страны преобладала погода холоднее обычной. Особенно холодно относительно климатической нормы было на юго-западе Северо-Западного федерального округа, в Центральном и Приволжском федеральных округах: средняя месячная температура оказалась ниже нормы на 4-6{0} С. Самой холодной была погода во второй половине января.

Рассматриваются региональные особенности процесса образования заторов льда на больших реках севера европейской территории России. Излагаются методология и методики прогнозов заторных наводнений на затороопасных участках Северной Двины, Сухоны, Ваги, Печоры и Мезени.

Приводится обзор методов, используемых для статистической оценки результатов работ по искусственному увеличению осадков. Описывается метод исторической регрессии, модифицированный применительно к статистической оценке результатов оперативных работ по искусственному увеличению осадков на больших территориях.

Обсуждаются современные возможности оперативного гидродинамического прогноза метеорологических величин и характеристик погоды в пунктах. Развитие геофизической гидродинамики, вычислительной техники и методов параметризации физических процессов диктует необходимость перехода к детальным гидродинамическим прогнозам погоды в пунктах.

Исследуется зависимость количества осадков, их кислотности и ионного состава от атмосферной циркуляции на основе расчета обратных траекторий для периода 1982-1993 гг. Получены количественные оценки основных параметров траекторий и показано их существенное различие в летнее и зимнее время.

С помощью метода двумерного спектрального анализа исследуются конвективные экваториальные волны по данным реанализа NCEP/NCAR и атмосферной модели промежуточной степени сложности QTCM. Проанализировано распределение спектральной энергии в частотно-волновом пространстве для следующих метеорологических полей: уходящая длинноволновая радиация, осадки, напряжение трения и поток тепла в почву.

10 апреля 2010 г. исполнилось 100 лет со дня рождения Евгения Константиновича Федорова - полярного исследователя, выдающегося ученого, академика, возглавлявшего много лет гидрометеослужбу страны, военного (во время войны), политика и дипломата.

В верхней стратосфере на изобарической поверхности 10 гПа положение и глубина околополярного циклона в первой декаде декабря 2009 г. были близкими к норме. Тихоокеанский антициклон оставался более интенсивным, чем обычно. Во второй декаде произошло раздвоение вихря. В экваториальной стратосфере произошло усиление восточной фазы ветров квазидвухлетнего цикла.

На европейской территории России средняя месячная температура в большинстве районов оказалась около климатической: ее аномалия составила от -1 до 1{0}C. Ниже нормы была температура в Ненецком автономном округе (аномалия - 3, 9{0}C), в Архангельской области (-2, 2 {0}C) и Республике Коми (-7, 4 {0}С). Осадки выпадали неравномерно, но в основном месячное количество осадков оказалось около и больше нормы.

В рамках представлений о характере термической эволюции толщины морского ледяного покрова выполнено построение модели, где на стадии таяния рассматривается динамика толщины льда и динамика формирующейся в ледяном покрове талой воды. Как для стадии формирования ледяного покрова, так и для стадии его таяния учитывается пространственная ограниченность вмещающей лед морской среды.

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.

Приводятся результаты анализа многолетнего архива декадных наблюдений за состоянием ледяного покрова Японского моря. Оценивается достаточность описания состояния ледяного покрова традиционно используемыми параметрами: сплоченностью, возрастом и формами льда.

Рассматриваются методика, алгоритмы и программы автоматизированной радиолокационной идентификации конвективных ячеек в кучево-дождевых облаках, что обеспечивает возможность измерения параметров конвективных ячеек, построения графиков временного хода параметров, расчета направления и скорости перемещения, оценки их грозоопасности и градоопасности.

Рассмотрены изменение числа дней с грозами на территории Беларуси и особенности их формирования. Они имеют большую пространственную и временную изменчивость. Пространственная изменчивость характеристик гроз оценивалась с помощью картирования, временные ряды числа дней в году с грозами исследовались с помощью стандартных статистических методов.

На основе 18-летнего ряда радиозондовых данных рассчитаны и проанализированы характеристики термической тропопаузы. Изучена сезонная и межгодовая изменчивость значений высоты и температуры тропопаузы, а также относительной влажности и скорости ветра на этом уровне.

Рассматривается новый метод дистанционного определения температуры поверхности суши по данным разновременных измерений аппаратуры SEVIRI/"Meteosat -9" в каналах окна прозрачности 10, 5-12, 5 мкм при отсутствии облачности в поле зрения прибора. Метод представляет комбинацию двух известных алгоритмов тематической обработки спутниковых данных и позволяет определять температуру поверхности суши без привлечения данных о значениях излучательной способности суши в пунктах зондирования.

Изобретателем первого в мире гребенчатого радиозонда и метода его использования является выдающийся советский ученый-аэролог Павел Александрович Молчанов. В настоящее время радиозонды являются основным средством получения информации о состоянии тропосферы и нижней стратосферы.

Поле отклонений от среднегодовых значений общего содержания озона (ОСО) от нормы в целом за 2009 г. довольно ровное. Отклонения среднегодовых значений ОСО от нормы для всех анализируемых станций находятся в интервале от -7 до 8%. Наибольший дефицит среднегодовых значений ОСО (7%) зарегистрирован на станции Гурьев. Наибольшее превышение среднегодовых значений ОСО над нормой (8%) зарегистрировано на станции Мурманск.

В течение всего месяца температура в верхней стратосфере (изобарическая поверхность 10 гПа) превышала норму, являясь близкой к максимальным значениям. Только в конце ноября произошло ее резкое понижение. В средней тропосфере (изобарическая поверхность 500 гПа) в осредненном поле геопотенциала H [500] отмечались очень большие, как положительные, так и отрицательные аномалии.

На большей части территории России в ноябре наблюдалась очень теплая погода. Средняя месячная температура воздуха на 1-3{0}C превысила многолетние значения. И лишь на крайнем северо-востоке Республики Коми и Ненецкого автономного округа она была близкой к норме и на 1-2{O}C ниже нее. Дефицит осадков (менее 80% нормы) наблюдался на европейском севере и юге Поволжья.

Сделаны модельные оценки изменений эмиссии метана в атмосферу наземными экосистемами для европейской и азиатской части России с использованием модельного блока метанового цикла и расчетов с региональной моделью климата. Расчеты проведены для современного базового периода (1991-2000 гг. ) и для середины (2041-2050 гг. ) и конца (2091-2100 гг. ) XХI в. при сценарии антропогенных эмиссий SRES A2.

Рассмотрен новый подход к автоматизированной оценке максимальной скорости ветра при его локальном орографическом усилении. Подход основан на учете физико-эмпирических зависимостей регистрируемого максимального усиления ветра в конкретной местности от прогностических оценок пространственно менее детальных фоновых значений метеорологических параметров.

На материале 14-летних систематических измерений аэрозоля в Подмосковье исследована зависимость концентраций аэрозольных частиц в приземном воздухе от отдельных, очевидных по своему влиянию, метеорологических параметров. Предпринята попытка найти характерные значения концентраций частиц разных размеров в зависимости от наиболее доступного комплекса параметров - давления, скорости ветра и количества осадков.

Рассматриваются пространственные и временные взаимосвязи аномалий температуры поверхности океана в Северной Атлантике и крупномасштабных особенностей циркуляции средней тропосферы Северного полушария в летний и зимний периоды. Результаты базируются на анализе индексов атмосферной циркуляции, введенных Уоллесом и Гатцлером для выяснения физической основы низкочастотных колебаний в атмосфере.

Людмила Михайловна Федченко внесла существенный вклад в исследования физики облаков и активных воздействий на гидрометеорологические процессы, в разработку методов прогноза опасных явлений погоды. По результатам исследований в области физики облаков, активных воздействий и прогнозов опасных явлений погоды ею опубликовано около 120 научных работ и изобретений.

25 декабря 2010 г. коллектив НПО "Тайфун" отметил 50 лет с момента организации отделения Института прикладной геофизики (ИПГ) в городе Обнинск в 1960 г. К этому времени на Обнинском полигоне ИПГ АН СССР работали около 150 сотрудников. В настоящее время НПО "Тайфун" - одно из ведущих научно-исследовательских учреждений Росгидромета.

В сентябре 2010 г. на европейской территории России средняя месячная температура в основном была около нормы. Только в Южном федеральном округе, на юге Приволжского федерального округа и в отдельных пунктах на юге Центрального федерального округа температура превышала норму на 2-3{O}C. Аномально теплая погода в южных районах европейской территории России была обусловлена влиянием западных антициклонов либо теплых секторов североатлантических циклонов.

Рассматриваются основные различия в формировании физико-механических свойств льда в торосистых образованиях по сравнению с ровными участками ледяного покрова. Результаты лабораторных и натурных исследований показывают, что эти различия обусловлены динамометаморфическими преобразованиями кристаллической структуры льда как в результате сжатия ледяных полей до начала торосообразования, так и в процессе консолидации ледяных блоков в сформировавшихся торосах в течение зимне-весеннего периода.

Обсуждается успешность оперативных гидродинамических прогнозов метеорологических величин и характеристик погоды в пунктах. Успешность гидродинамических прогнозов выше успешности синоптических прогнозов. Это позволяет осуществить переход к детальным оперативным гидродинамическим прогнозам погоды в пунктах.

Представлено сравнение результатов измерений концентрации приземного озона в двух мегаполисах - Москве и Киеве. Временной ход концентрации озона и температуры в обоих городах близок по форме и характерен для среднезагрязненных равнинных станций. В обоих мегаполисах в сезонной изменчивости концентрации озона наблюдаются два максимума - весной и летом, в течение суток - обычный максимум концентрации озона (примерно через 2-3 ч после местного полудня) и ночной, характерный для крупных городов.

Исследованы пространственно-временное изменение увлажнения суббореальных равнинных ландшафтов России и реакция границ зон увлажнения на изменения климата в целом за период 1936-2006 гг. и за отдельные его интервалы. Определены районы с однородным изменением увлажнения и нелинейные тренды увлажнения в каждом районе.

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.

Заслуженному метеорологу гидрометслужбы, кандидату географических наук Василию Васильевичу Лапикову 7 ноября 2010 г. исполнилось 70 лет. Башкирское УГМС под руководством В. В. Лапикова всегда являлось одним из лидеров среди организаций Росгидромета по производственным показателям.

Премия имени академика Е. К. Федорова за исследования гидрометеорологических и гелиогеофизических процессов в атмосфере, на поверхности суши, в Мировом океане, Арктике и Антарктике присуждена сотрудникам ГУ "ИГКЭ" Росгидромета и РАН - Юрию Антониевичу Израэлю, Алле Викторовне Цыбань за монографию "Антропогенная экология океана". Настоящее издание монографии дополнено новой научной информацией по исследованию антропогенного воздействия на Мировой океан и новой главой по влиянию изменения климата на морские экосистемы.

Наименьшие средние за квартал значения общего содержания озона (ОСО) (290-315 е. Д. ) наблюдались над югом Европейской России и Средней Азией и островами и побережьем Северного Ледовитого океана. Наибольшие значения ОСО 335-340 е. Д. наблюдались над югом Сибири и северо-востоком Казахстана. Над остальной частью контролируемой территории значения (ОСО) составляли 315-335 е. Д.