Гидросфера. Вода в целом. Общая гидрология

Систематизированы виды научной деятельности по исследованию гидрологических объектов в антарктических оазисах за весь период их изучения. Перечислены проводившиеся исследования с изложением основных полученных научных результатов, а также планируемые исследования в будущем.

Представлены результаты расчета и анализа долгопериодной пространственной изменчивости объемов притока широкого спектра растворенных химических веществ в Обско-Тазовскую устьевую область. Показано, что физический перенос минеральных форм азота и фосфора, кремнекислоты, нефтяных углеводородов, фенолов, соединений тяжелых металлов по течению рек, впадающих в Обско-Тазовскую устьевую область, преобладает над процессами их химико-биологической трансформации.

В ноябре 2010 г. наблюдалось 36 опасных гидрометеорологических явлений, кроме того, 7 явлений были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. 2 ноября на Сахалине прошли сильные и очень сильные осадки (за 12 час 20-32 мм осадков, за период 33-55 мм, или 40-66% месячной нормы). 6 ноября сильный ветер отмечался в Челябинской области до 26 м/с, в Оренбургской области 25-29 м/с, в Башкортостане 25-29 м/с.

Представлены результаты исследования формирования зимнего стока в бассейне реки Северная Двина. Выявлены особенности формирования зимнего стока на основе анализа условий уменьшения стока в разных частях речного бассейна. Установлено регулирующее влияние верхних звеньев речной сети на нижние звенья.

Опасные явления. 1 сентября в Краснодарском крае в районе Хосты над Черным морем на большом удалении от берега наблюдался смерч, не достигший поверхности воды. 2 сентября в Омской области отмечались заморозки на поверхности почвы и в приземном слое до -5{0}C; 2 и 3 сентября в Новосибирской, Томской, Кемеровской областях, Алтайском крае в воздухе и на почве до -1 {0}С.

Представлены результаты статистической оценки максимальных расходов дождевых паводков рек бассейна Среднего и Нижнего Амура. По удлиненным рядам натурных наблюдений рассчитаны обеспеченные значения расходов воды, выполнен анализ редукции модуля стока 1%-ной обеспеченности по площади.

Выполнен анализ методов расчета пропускной способности русла с поймами. Установлено, что стандартная методика, рекомендуемая нормативными документами, неэффективна. Одной из причин больших погрешностей расчетов по ней является неучет эффекта взаимодействия руслового и пойменного потоков.

Представлены результаты анализа изменений стока наносов основных притоков озера Байкал. Установлено, что со второй половины 1970-х годов на притоках наблюдается уменьшение стока наносов. Рассмотрены причины такой тенденции, имеющие особенности в разных районах бассейна озера.

На основе многолетних данных натурных измерений испаряемости на 81 станции Государственного гидрологического института оценены параметры зависимости проводимости G от скорости ветра W, входящей в формулу испаряемости Дальтона. Была применена линейная зависимость от W, т. е. модель G (W) = g [1]+ g [2] W. Найденные значения g [1]=165, 2 и g [2]= 99, 9 использованы при расчете испаряемости по результатам обычных метеорологических наблюдений на территории бывшего СССР в местах расположения 2460 метеостанций.

В августе 2011 г. наблюдалось 46 опасных гидрометеорологических явлений, из них 7 явлений (3 случая смерча и 4 случая града), которые Гидрометцентр России не оценивает, кроме того, 8 явлений были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений.

Рассмотрено опасное явление на реке Нева, развивающееся в процессе ее замерзания - образование внутриводного льда, приводящего к закупорке водозаборов, и зажоров, обусловливающих резкое уменьшение стока воды ниже их по течению и наводнения.

Исследована связь плотности гидрологических постов (ГП) государственной основной наблюдательной сети на реках с плотностью населения, которая принята в качестве показателя освоенности территории. Приведена минимальная необходимая численность ГП основной сети, рассчитанная объективно обоснованным методом.

В 1929 г. в урочище Высокая Дубрава была перенесена магнитная обсерватория. А с 16 августа 1936 г. на Объединенной гидрометеорологической станции Верхнее Дуброво ведутся постоянные метеорологические наблюдения и эта дата считается днем рождения станции.

Опасные явления. 2-6 июля на юге Сибирского федерального округа наблюдался комплекс метеорологических явлений погоды: 2 июля в Кемеровской области прошли дожди, местами сильные (14-22 мм за 12 ч), грозы, ветер усиливался до 15-20 м/с; 2, 3 и ночью 4 июля в центральных и южных районах Красноярского края также отмечались сильные дожди.

В октябре 2010 г. наблюдалось 16 опасных гидрометеорологических явлений, кроме того, 4 явления были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. 1-10 октября в Калининградской области, в Центральном и Южном федеральных округах местами отмечались заморозки. 13-19 октября в большинстве областей Кировской и Нижегородской областей, Удмуртии, Чувашии, Марий Эл произошло установление временного снежного покрова, что на 10 дней и более раньше средних многолетних сроков.

В июле 2010 г. исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося советского ученого-гидролога, доктора наук, профессора, заслуженного деятеля науки Валентина Дмитриевича Комарова. Одним из первых он разработал общую модель расчета половодья, изучал закономерности формирования снежного покрова.

В июне 2010 г. на территории России наблюдалось 68 опасных гидрометеорологических явлений, из них 7 (2 случая смерча и 5 случаев града) Гидрометцентр России не прогнозирует и не оценивает, кроме того, 3 явления были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. Заморозки отмечались местами в Оренбургской области 1 июня на поверхности почвы до -5{O}C. 5 и 6 июня на юге Челябинской области и в Курганской области стояла сильная жара (35-37{O}C).

Определены основные закономерности поведения металла и его соединений в донных осадках акватории. Изучена роль литологического состава, pH и Eh среды, присутствия сероводорода для содержания и форм нахождения ртути в донных отложениях региона. Выделены осадки, относящиеся к техногенным образованиям.

В верхней стратосфере на уровне изобарической поверхности 10 гПа в начале мая 2010 г. произошла смена циркуляции на летний режим. Несмотря на то, что стратосферная перестройка была поздней, установившийся над полюсом антициклон в течение месяца по положению и интенсивности соответствовал средним многолетним значениям. В экваториальной стратосфере продолжалось усиление восточной фазы ветров квазидвухлетнего цикла.

История гидрометеорологической службы Республики Татарстан начинается с 28 июня 1930 г. - со дня образования Гидрометбюро при Совете народных комиссаров Татарской Республики. Первый прогноз погоды по Татарской республике был составлен 11 ноября 1930 г. Штат Гидрометбюро состоял из 17 человек. Сегодня Управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Республики Татарстан насчитывает около 300 человек.

17 мая 2010 г. исполнилось 70 лет пресс-секретарю Гидрометцентра ГУ "Новосибирский ЦГМС - РСМЦ" Ренаду Азальевичу Ягудину. С 2005 г. Ренад Азальевич является пресс-секретарем Новосибирского гидрометцентра. С 1983 г. он стал начальником вновь организованного Западно-Сибирского УГМС. Под его руководством была проделана значительная работа по развитию и совершенствованию гидрометеорологического обеспечения потребителей прогностической и режимной информацией.

Под влиянием климатических изменений последних десятилетий происходит существенное изменение гидрологического режима олиготрофных болот севера и северо-запада России во всех фазах гидрологического года. Установлены механизм и факторы воздействия изменений климата на режим уровня болотных вод и сток с болотных массивов. Показано, что изменение гидрологического режима влияет на устойчивость экосистем олиготрофных болотных массивов.

В феврале 2010 г. исполнилось 60 лет со дня организации Зеленогорской болотной станции (ныне Зеленогорская полевая экспериментальная база) в составе Главной экспериментальной базы Государственного гидрологического института, расположенной в поселке Ильичево Ленинградской области. Создание такой станции было вызвано необходимостью становления и развития гидрологии болот как науки и организации развитой специализированной сети гидрометеорологических наблюдений на болотах в системе Гидрометслужбы.

Первые метеорологические наблюдения в Буйнакске начались в мае 1860 г. В настоящее время метеостанция Буйнакск входит в группу подразделений гидрометслужбы Республики Дагестан; она хорошо оснащена приборами и относится к реперной сети по метеорологическим и агрометеорологическим наблюдениям.

Пункт метеорологических наблюдений в Самаре был организован в середине 19 в. До 1935 г. наблюдения проводились в разных местах города и с перерывами, с 1928 г. - при Самарском университете, где была открыта метеорологическая станция, и только с 1935 г., с момента организации Куйбышевской геофизической обсерватории была организована по-настоящему профессиональная метеорологическая станция, которая работает до сих пор.

Использована инфильтрационно-емкостная модель весеннего стока Е. Г. Попова, в которой учтены потери стока на испарение в период снеготаяния и потери на испарение и впитывание в период истощения склонового притока в русловую сеть. Получены уравнения для прогноза стока весеннего половодья, учитывающие таяние почвенной мерзлоты. Реализован способ оценки их параметров на основе совместного применения методов линейной регрессии и оптимизации.

Описан метод построения вероятностных распределений характеристик максимального стока на основе динамико-стохастической модели формирования речного стока, позволяющей учесть изменения условий стокообразования, обусловленных деятельностью человека на речном водосборе. Для аппроксимации построенных распределений предлагается применить распределение Джонсона, один из параметров которого принимается равным детерминистической оценке предельной величины характеристики стока.

22 мая 2010 г. исполнилось 75 лет директору Гидрохимического института, заведующему Южным отделом Института водных проблем РАН, заслуженному деятелю науки и техники Российской Федерации, доктору геолого-минералогических наук, профессору, члену-корреспонденту РАН Анатолию Максимовичу Никанорову.

27 февраля 2010 г. исполнилось 60 лет начальнику ГУ "Новосибирский ЦГМС - РСМЦ" Николаю Васильевичу Вирхобскому. В течение многих лет Н. В. Вирхобский занимался вопросами развития и совершенствования системы телекоммуникаций Западно-Сибирского УГМС, а в последние годы - развитием всего комплекса технических средств регионального центра.

Данные гидрологических и спутниковых наблюдений, полученные в июне 2007 г., позволили исследовать влияние стока реки Амур на гидрологические условия Амурского лимана и Охотского моря в период весенне-летнего паводка. Соленые воды, поступающие в Амурский лиман из Японского моря, перемешиваются в эстуарии с водами речного стока. Распресненные воды поступают из эстуария в Охотское море как струйное стоковое течение.

Определены уровни содержания ртути в воде экосистемы дельты реки Северная Двина. Изучены взаимосвязи концентраций ртути с физико-химическими параметрами водного объекта, а именно с pH, Eh, температурой, соленостью, содержанием кислорода и органических веществ.

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).

12 декабря 2009 г. исполнилось 70 лет выдающемуся ученому - гидрологу, доктору географических наук, профессору Дмитрию Анатольевичу Буракову. Д. А. Бураков широко известен работами в области гидрологических прогнозов Сибирского региона.

Изложены основы методики и результаты расчетов суммарного испарения полей яровой пшеницы при использовании традиционной агротехники и при мульчировании почвы. Показано, что в отдельных регионах исследуемой территории мульчирование почвы может привести к уменьшению суммарного испарения с сельскохозяйственных полей и возможному появлению очагов переувлажнения.

Показано соответствие между значениями среднемноголетней годовой транспирации, полученными по методам Пенмана-Монтейса и с использованием коэффициента транспирационной активности. Предлагается учитывать климатические особенности региона при расчете транспирации по методу Пенмана-Монтейса.

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.

Сильная жара отмечалась 1 сентября в центральных и восточных районах Краснодарского края (39-41{0}C), в северо-западных районах Ставропольского края. 1 и 2 сентября при прохождении активного южного циклона и холодного атмосферного фронта на юге Центрального федерального округа, в Южном и Северо-Кавказском федеральных округах отмечался комплекс метеорологических и опасных явлений погоды: грозы, сильные дожди, порывы ветра 16-19 м/с.

Предложена пространственная модель формирования тало-дождевого стока горной реки, позволяющая учитывать пространственную неоднородность речного водосбора и вертикальную зональность физико-географических и метеорологических условий. Модель описывает процессы формирования снежного покрова на разных высотах и снеготаяния, впитывание воды в почвогрунты, испарение, движение воды по поверхности водосбора, подповерхностное стекание и русловой сток.

Представлены результаты определения составляющих водного баланса экспериментальных водосборов по материалам многолетних наблюдений. Рассматриваются методы измерений, расчетов и корректировок количества осадков, определения испарения с суши, изменений влагозапасов в почве и запасов грунтовых вод.

Продолжительный период на большей части европейской территории России наблюдалась аномально жаркая погода со средней суточной температурой выше климатической нормы на 7 {0} C и более: в Костромской области 1-11 августа она была на 7-10 {0} С выше нормы, в Рязанской области 1-14 августа на 7-13 {0} С, на юге Центрального федерального округа 1-8 августа на 7-15 {0} C. В Тамбовской области в период аномально жаркой погоды зарегистрировано 89 пожаров, в Липецкой области погибли зерновые и технические культуры на 154 тыс. га.

Рассмотрен подход к оценке расчетных гидрологических характеристик в нестационарных условиях. На примере обработки данных наблюдений за стоком рек в бассейне Верхнего Дона рекомендован байесовский алгоритм определения прогностических (расчетных) характеристик минимального стока.

В 2010 г. исполняется 90 лет одному из старейших научно-исследовательских учреждений России - Гидрохимическому институту. Гидрохимический институт выполняет функции базовой организации по метрологии и стандартизации в области методов и технических средств анализа поверхностных вод Росгидромета и Международного совета Содружества Независимых Государств по гидрометеорологии.

В июле 2010 г. на территории России наблюдалось 73 опасных гидрометеорологических явления, из них 4 случая града, которые Гидрометцентр России не прогнозирует и не оценивает. Кроме того, 3 явления были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. 1 июля в Краснодарском крае прошел очень сильный дождь; в Волгоградской области грозовой дождь сопровождался сильным ливнем (до 47 мм). В Ставропольском крае в результате очень сильного дождя произошло подтопление села Гофицкое.

Рассматриваются изменения химического стока основного притока озера Байкал - реки Селенга. Полученные оценки указывают на уменьшение годовых значений выноса растворенных веществ на 20-40% из-за уменьшения водного стока реки, вызванного происходящими колебаниями климата.

Предложена методика оценки степени устойчивости процесса формирования стока в рамках марковской парадигмы, приводящей к решению в виде семейства кривых Пирсона. По фактическому и ожидаемому климату получены карты, показывающие распространение зон неустойчивости по европейской территории России.

Сток {90}Sr составил 0, 22-0, 67% запаса на водосборе с уменьшением этого показателя для рек высоких широт, находящихся в зоне распространения мерзлых и сезоннопромерзающих грунтов. Экологический полупериод уменьшения концентрации {90}Sr в воде рек Восточной Фенноскандии за 1979-1985 гг. составил 5, 9-11, 5 лет.

Рассмотрены особенности формирования и сезонной динамики гидрологической структуры Шекснинского плеса Рыбинского водохранилища. На основании модельных расчетов установлен вклад различных генетических типов вод, включая стоки города Череповец в формирование его водных масс.

Рассмотрен генезис формирования наивысших уровней воды реки Лена у города Якутск. Кратко изложена методика восстановления рядов гидрологических характеристик. Данные наблюдений за наивысшими уровнями приведены к многолетнему периоду, выполнена оценка их однородности и стационарности.

Дана оценка современного состояния государственного мониторинга загрязнения поверхностных вод суши, изложены ключевые направления его развития и их научное методико-методологическое обеспечение.