Геоморфология. Формы земной поверхности, рельеф. Динамическая геоморфология. Спелеология. Подземные воды, подземные полости

Анализируются связи между температурой воды и потоками скрытого тепла в зимний период в Северной Атлантике и циркуляцией атмосферы в последующие месяцы. В качестве характеристик циркуляции атмосферы используются месячный и суточный индексы североатлантического колебания.

Проведен анализ изменений температуры всей толщи вод в центральной части Восточного бассейна, произошедших между наблюдениями в 1993 г. и 2000 г.

Рассмотрен новый подход к ежесуточному мониторингу свойств снежно-фирнового покрова ледников Гренландии по картам индекса рассеяния, рассчитываемого по измерениям спутникового радиометра AMSU. Определены границы областей с разными рассеивающими свойствами снега и их сезонная динамика в 2010-2011 гг. Обнаружена большая ежесуточная изменчивость индекса рассеяния снежно-фирнового покрова в летний период и в переходные сезоны.

Анализируются метеорологические условия, способствующие регулярному вскрытию заприпайной полыньи в районе Северной Земли, и сопоставляются с данными ледовых наблюдений, в результате которых устанавливается факт существования полыньи.

Межгодовая и более долгопериодная изменчивость температуры поверхности (ТПО) Средиземного моря исследована в терминах стандартных отклонений и линейных трендов. Показано, что как стандартные отклонения, так и линейные тренды ТПО имеют существенную сезонность.

Описывается редкое для Черноморского региона атмосферное явление - мезомасштабный циклон, имеющий все основные свойства тропических циклонов. Приводятся общие характеристики циклона и его воздействие на термодинамическую структуру верхнего слоя моря.

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.

11 сентября 2010 г. исполнилось 100 лет со дня рождения Анатолия Ивановича Каракаша - крупного специалиста и организатора службы морских прогнозов нашей страны. Главное место в научных интересах А. И. Каракаша занимали процессы формирования и эволюции морского ледового покрова. Разработанные им методы долгосрочного прогноза ледовых явлений до сих пор используются при составлении ледовых прогнозов на неарктических морях России.

В 2009 г. исполняется 100 лет со времени начала издания в России навигационных пособий по приливам. С 1909 г. таблицы приливов являются навигационным пособием, обязательным при плавании в морях с приливами для судов военно-морского, морского и пассажирского флотов.

Сезонные вариации гидрологических условий описаны на основе анализа средних месячных значений температуры и солености, полученных на стандартных океанологических разрезах Макаров - м. Георгия и м. Свободный - море, а также материалов 9 океанологических съемок.

Представлены результаты двух океанографических съемок, выполненных в юго-западной части Чукотского моря при разных режимах атмосферной циркуляции в восточной Арктике. Стационарный антициклон с центром над морем Бофорта в 2007 г. определял вынос теплых воздушных масс в Арктический бассейн и ускоренное таяние льда. Температура поверхностного слоя восточнее острова Врангеля достигала 12 {0} C. Вследствие юго-восточных ветров в прибрежной зоне отмечался апвеллинг придонных вод.

Представлен анализ развития апвеллинга в разных районах Мирового океана и показано, что он формируется преимущественно долгопериодными волнами. Рассмотрен механизм формирования апвеллинга.

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.

По данным CTD-измерений проводится сравнительный анализ свойств инверсий температуры и солености в интрузионных слоях, наблюдающихся в северо-западной части Тропической Атлантики и в основном термоклине Евразийского бассейна Арктики. Предполагается, что инверсии в обоих случаях формируются адвектиными циркуляциями, возникающими внутри наклонных к изопикническим поверхностям квазиоднородных слоев в устойчиво стратифицированной среде.

По данным повторяющихся трансатлантических разрезов в Южной Атлантике показано, что на фоне общего потепления толщи вод глубже 500 м основные водные массы региона имеют разнонаправленные тенденции векового изменения средней температуры и солености. Показано увеличение средней температуры Антарктической промежуточной водной массы в Южной Атлантике, в то время как средняя температура Антарктической донной водной массы уменьшается с начала века. Определены оптимальные параметры интерполяции средних значений температуры и солености вод по данным измерений трансатлантических экспедиций в начале и середине XX в.

Определен перечень гидрометеорологических факторов, в наибольшей степени влияющих на безопасность судовождения в прибрежной зоне, и исходя из этого сформулированы принципы построения системы гидрометеорологического мониторинга. Показано, что реализация такой системы оптимальна при использовании акустических датчиков. Разработаны алгоритмы обработки сигналов с датчиков

В статье рассмотрены основные причины возникновения оползневых процессов Большого Кавказа (в пределах Азербайджана). На топографической карте масштаба 1 : 100000 выделены 3960 склонов с общей площадью 19823,84 кв. км. Проведен детальный морфометрический анализ рельефа с применением ГИС-технологий с целью исследования влияние морфометрических показателей на возникновение и распространение оползней. Подготовлен пакет-предложений

Результаты исследования термохалинной структуры основаны на данных CTD-съемки гидрофизического полигона, а также станций северной части меридионального разреза и квазизонального разреза до Новой Земли. Методика работы включает: анализ средних T, S-характеристик, изопикнический, корреляционно-регрессионный и факторный анализ поля температуры.

Разработана и опробована методика дистанционного исследования полигонально-жильных структур на основе данных космической съемки в рамках морфометрического анализа, спектрального анализа и типизации ландшафтных условий полигонально-жильных структур. Впервые используется количественная оценка спектрально-морфометрических характеристик полигональных объектов в связи с их структурными характеристиками и ландшафтным положением, имеющая значительный потенциал для дальнейшего развития и интеграции с геоботаническими, инженерно-геокриологическими и статистическими методами. Параметризация морфологии полигонально-жильных структур основывалась на вычислении базовых характеристик полигонов как геометрических фигур, а также конвенциональных параметров, используемых при морфологическом анализе полигонов как форм криогенного рельефа. Для анализа закономерностей формирования и динамического состояния полигональных структур в разных ландшафтных условиях произведено сопоставление выборок значений морфологических параметров по ключевым участкам, расположенным в таежной зоне Чарской котловины со сплошным распространением мерзлоты. Для четырех ключевых участков было определено 12 морфометрических параметров, для каждого из них также были вычислены базовые статистические показатели (минимальное, максимальное и среднее значения, стандартное отклонение). Показано, что с помощью спектрально-морфометрического анализа можно количественно оценивать разнообразие полигонально-жильных структур. В дальнейшем данный подход может быть усовершенствован за счет ландшафтной интерпретации выявленных количественных особенностей.

В течение 1996-2009 гг. число и интенсивность циклонов, проходящих зимой над Азиатско-Тихоокеанским регионом, постепенно увеличивались. При этом их траектории становились более зональными и, соответственно, область максимальной интенсивности циклонов смещалась с Берингова моря в океан.

Свободные колебания уровня Азовского моря определяются путем гидродинамического моделирования по уравнениям длинных волн в однородной несжимаемой жидкости в поле силы Кориолиса. Результаты расчетов показали наличие ряда колебаний уровня на фоне амфидромической системы, вращающейся вокруг центральной части моря против часовой стрелки.

Приведены результаты сравнительного анализа особенностей изменения температуры поверхности моря вдоль горизонтальных разрезов в прибрежной зоне по данным спектрорадиометров MODIS (Aqua, Terra) в юго-восточной Балтике в периоды развития прибрежного апвеллинга − в периоды формирования дифференциального выхолаживания над прибрежными подводными склонами в осенний период (способствующего опусканию вод вдоль подводных склонов). На основе исследования 135 ТПМ-изображений прибрежного апвеллинга в мае–октябре 2000–2014 гг. и четырех эпизодов выхолаживания в октябре–ноябре 2002, 2004, 2005 и 2009 гг. выявлены особенности форм горизонтальных профилей температуры на поверхности моря вдоль створов над прибрежными подводными склонами. Наряду с повышенными разностями температуры поверхности воды между глубокой и прибрежной частью моря (до 14°С), апвеллинг отличается заметным отстоянием ядра холодных вод от берега (до 3–15 км) и изменчивой формой горизонтальных профилей температуры воды на поверхности моря вдоль створов. Напротив, при осеннем дифференциальном выхолаживании разности температуры воды на поверхности невелики, форма зависимости температуры воды на поверхности моря от расстояния от берега сохраняется во времени, мало меняется при смещениях створа вдоль берега, малочувствительна к особенностям батиметрии и даже к влиянию ветра. Таким образом, анализ формы графиков температуры на поверхности моря вдоль горизонтальных разрезов над береговыми подводными склонами позволяет диагностировать режим вертикального обмена воды в прибрежной зоне

Оригинальная монография К. Эккарта, известного специалиста по акустике и гидродинамике, представляет собой систематическое введение в механику расслоенных сред, движущихся в поле силы тяжести и в поле силы Кориолиса. В монографии подробно исследованы различные волновые процессы - звуковые волны в неоднородной сплошной среде, внутренние гравитационные волны и поверхностные волны (волны Ламба). Эти быстрые волновые процессы являются «фоном», на котором протекают медленные вихревые динамические процессы, которые в атмосфере ответственны за погоду. Многие частные задачи динамики атмосферы и моря, которым посвящено огромное количество отдельных статей, книга К. Эккарта охватывает с единой точки зрения, что позволило автору выявить гидродинамическую сущность этих задач.

На основе ежедекадных данных о площадях заприпайных полыней рассмотрены механизмы влияния заприпайных полыней морей Сибирского шельфа на формирование ледовых условий в летний период. Представлены результаты прогноза ледовитости морей Сибирского шельфа.

Рассмотрено проявление глобальных процессов в системе океан-атмосфера в изменчивости гидрофизических и гидробиологических полей. Показано, что изменчивость североатлантического и южного колебаний в зимне-весенний период влияет на весенние гидрометеорологические условия в районах водосборов европейских рек Черноморского бассейна, обусловливая изменчивость объемов стока этих рек и масштабы распространения речных вод на северо-западном шельфе.

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.

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.

На основе океанографических данных установлены значительные вариации характеристик промежуточных вод в верхнем течении Ойясио. Наиболее вероятной причиной, оказывающей существенное влияние на изменение характеристик Камчатского течения и верхнего течения Ойясио, является западный перенос теплой и соленой воды Аляскинского течения.

Проведено сравнение характеристик волновых возмущений течений и уровня синоптического масштаба с известными теоретическими дисперсионными соотношениями разных типов низкочастотных волн, которое позволило идентифицировать эти возмущения как внутренние волны Кельвина и баротропные и бароклинные топографические волны.

Для описания пространственной структуры гидрометеорологических полей в Северной Атлантике и Черном море вводятся температурные индексы (градиенты поверхностной температуры), представляющие разность нормированных на средние квадратические отклонения осредненных по акватории аномалий поверхностной температуры. Рассматриваются градиенты температуры между Саргассовым морем и тропиками, Саргассовым морем и субполярным циклоническим круговоротом, Саргассовым морем и Черным морем.

Рассмотрены результаты моделирования подъемов уровня (наводнений) в Санкт-Петербурге. Выполнена количественная оценка вкладов основных механизмов в суммарный подъем уровня.

Изложена методика определения параметра квадратичной нелинейности и амплитуды низкочастотных внутренних гравитационных волн в прибрежной зоне окраинного моря, основанная на зависимости скорости их распространения от локального значения вертикального смещения пикноклина, вызванного этими волнами. Для проверки метода использованы данные натурных наблюдений внутренних волн в прибрежной зоне Японского моря.

Исследованы межгодовые изменения уровня моря на прибрежных станциях Японского моря и расхода вод через Корейский (Цусимский пролив). Показано, что межгодовые вариации расхода вод через этот пролив определяются расходом вод течений Ойясио в тихоокеанской субарктике, Куросио в Восточно-Китайском море и зональной составляющей напряжения ветра над Японским морем в зимний период.

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.

Сравнительный анализ гидрометеорологических и топографических условий формирования и стока плотных шельфовых вод на шельфах и континентальных склонах разных акваторий Арктики и Антарктики показывает, что во многих чертах они близки, но существуют и различия. В Антарктике эти условия более благоприятны. Термохалинные условия формирования и стока шельфовых вод в Арктике и Антарктике также похожи.

С помощью численных экспериментов на гидродинамической модели и статистических методов анализа результатов их реализации оценен вклад адвекции количества движения в формирование низкочастотных полей уровня и течений Балтийского моря.

Проведены измерения в районе главной седловины разлома Чейн. Измерения включали CTD-зондирование и определение скоростей течений погружаемым акустическим доплеровским профилографом (LADCP). В результате была определена структура вод и оценен перенос придонных вод, составивший 0, 11-0, 17 Св, что существенно меньше предшествующих оценок.

Данные натурных наблюдений показывают, что процесс вентиляции вод Охотского моря происходит в течение всего года, носит циклический характер и состоит из нескольких фаз.

Представлены методика и результаты расчетов статистических параметров образования навалов льда. Изложена динамическая модель образования навалов льда на берегах. Проанализированы основные ледовые, метеорологические и морфологические факторы, влияющие на образование береговых навалов.

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.

Пространственная изменчивость термохалинных характеристик обусловлена разными синоптическими условиями, наблюдавшимися в летне-осенний период над акваторией Восточно-Сибирского моря и колебаниями стока рек. В поверхностном слое идентифицированы фронтальные разделы, образованные речными водами.

Аляскинское течение к югу от пролива Ближний распадается на мезомасштабные алеутские вихри, которые обеспечивают западный перенос теплой воды в область Камчатского течения и верхнего течения Ойясио. Океанографические наблюдения за период с 1949 по 2009 г. указывают на значительное увеличение температуры и солености промежуточных вод Аляскинского и Камчатского течений.

Анализ данных временных рядов течений, измеренных в разных районах Мирового океана и морях, показывает, что их крупномасштабные компоненты и амплитуды компонентов скорости, обусловленные волнами Россби, связаны квазифункциональной одновременной зависимостью.

В 2009 г. Приморское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды отмечает свой юбилей - 75 лет. В своей современной форме оно было организовано 15 февраля 1934 г., но история гидрометеорологической деятельности в Приморском крае насчитывает более 100 лет.

На основе данных численного регионального реанализа даны оценки количества осадков и испарения для бассейна Черного моря. Пространственное распределение рассматриваемых величин сравнивается с результатами, полученными ранее методами экстраполяции измерений на прибрежных метеостанциях. Рассчитанные составляющие водного баланса Черного моря сопоставлены с доступными литературными данными. На их основе получена оценка среднего расхода воды в проливе Босфор.

Исследуется более короткопериодная межгодовая и междесятилетняя изменчивость температуры поверхности Средиземного моря. Для этого применяется разложение на эмпирические ортогональные функции, позволяющее выделить главные моды изменчивости на исследуемых временных масштабах.