Метеорология. Климатология

Проведен анализ влияния г. Москва на аэрозольное загрязнение приземного воздуха в Подмосковье. Оценено относительное увеличение концентраций частиц разного размера в интервале диаметров 0, 01-10 мкм при переносе аэрозолей со стороны Москвы и изменение содержания в воздухе облачных ядер конденсации и льдообразующих частиц.

Отмечены особенности атмосферной циркуляции Северного полушария. Наблюдались опасные гидрометеорологические явления: заморозки, сильные ливни, очень сильные дожди. Также сообщается о притоке воды в водохранилища и о появлении льда на реках.

Исследован один из суперураганов - ураган Изабель, пересекавший Атлантический океан с 6 по 18 сентября 2003 г. Обнаружены необычные структуры в глазе урагана, имеющие образы вихрей, близкие по горизонтальным размерам к смерчам. Обнаружено циклоническое вращение системы вихрей вокруг центра циклона, оценена его скорость. Объяснено возникновение максимумов на графике скоростей.

Рассчитаны и детально проанализированы суточные вариации вертикального градиента показателя преломления gn нижнего 300-метрового слоя атмосферы для обширной территории Восточной Сибири и Дальнего Востока. Установлено, что наиболее разнообразен суточный ход летом, наименее - осенью.

Исследован характер холодных полугодий в умеренных широтах Азии по данным с 1917 по 2008 гг. На основе использования сезонных ритмов внутри холодного полугодия разработаны схемы транзитивных прогнозов разных характеристик его термической структуры: продолжительности всего холодного периода и предвесенья, сроков окончания самого холодного периода зимы.

Исследована проблема моделирования стационарного случайного процесса (ССП) и разработана компьютерная программа, с помощью которой можно моделировать ССП, если предварительно оценены необходимые его параметры. Использованные методы программирования достаточно известны.

В стратосфере циркуляция оставалась по-зимнему циклонической. Стратосферный вихрь в первой и второй декадах был многоцентровым и более глубоким, чем обычно. В экваториальной стратосфере отмечалось дальнейшее ослабление восточной фазы ветров квазидвухлетнего цикла.

В таблице отмечены наиболее значительные аномалии среднемесячной температуры воздуха и их повторяемость. В хронологическом порядке приведены 20 опасных гидрометеорологических явлений и два неблагоприятных, которые наблюдались в декабре.

Для определения связи поля ветра с полем давления решается обратная задача теории групп: по заданному радиальному профилю вертикальной скорости вычисляются два других компонента скорости и определяется свободный элемент группы - радиальный профиль приземного давления.

Проведен комплексный анализ изменений температуры воздуха и почвы на глубинах с привлечением данных о количестве осадков и высоте снежного покрова за период 1961-2003 гг. по данным наблюдений на северных метеорологических станциях РФ.

Изложен способ определения направления и скорости движения облачности на основе данных о собственном излучении облачных полей в диапазоне 8-13 мкм, полученных с помощью автоматизированной широкопанорамной сканирующей системы для объективной параметризации форм и балла облачности в дневное и ночное время. Предлагаемый способ основан на попарном сравнении соседних по времени изображений кадров и вычислении направления сдвига.

Специалисты Росгидромета приняли участие в организации и проведении исследований в Арктике и средних широтах в рамках 11 проектов, а также участвовали в аэростатных исследованиях в тропиках. За этот период на территории России организовано выполнение 42 полетов аэростатов разного класса в целях измерения атмосферных характеристик, валидации данных спутниковых приборов, испытания прототипов будущих спутниковых измерителей.

Многолетняя динамика аномалий средних годовых температур воздуха рассматривается как поведение некоторой системы, проходящей через определенные ее состояния. С использованием начальных положений теории случайных функций исследуются некоторые особенности функционирования этой системы.

Анализ показал, что наблюдавшееся похолодание обусловлено преобладанием в тот период аномальной адвекции холода по восточной периферии области положительной аномалии давления и геопотенциала с центром над Скандинавией и Ботническим заливом. Эта форма циркуляции в ноябре связана с положительной фазой арктического и североатлантического колебаний в предыдущую зиму.

Определены основные характеристики периодической изменчивости приземной концентрации озона и впервые построены карты "норм" распределения концентрации приземного озона в разные сезоны и часы суток.

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.

Приведены оценки зависимости потенциальной предсказуемости и средних квадратических ошибок результатов ансамблевого моделирования сезонной изменчивости метеорологических величин при различных эпизодах Эль-Ниньо - южное колебание за зимний и летний сезоны 1983-2002 гг.

Представлены результаты верификации и отдельные результаты расчетов, полученных по региональной аэрозольной модели ЕМЕП. Получено удовлетворительное согласие расчетных концентраций взвешенных частиц с диаметром менее 10 (ВЧ 10) и 2, 5 мкм (ВЧ 2, 5) и их химического состава с данными наблюдений в разных частях Европы.

На основе закономерностей изменения угла втока ветра в тропическом циклоне в зависимости от его радиуса получено аналитическое выражение для описания спиральных облачно-дождевых полос в виде комбинации гиперболической и логарифмической спиралей.

Случаи антициклонической квазистационарной циркуляции (АКЦ) определяются как достаточно продолжительные периоды, в течение которых антициклон располагается в некоторой географической области. Описаны алгоритмы идентификации и численные характеристики АКЦ.

В приземном слое прибрежного района города Ахтопол (Болгария) в условиях бризовой циркуляции измерены характеристики турбулентности. Все характеристики турбулентности, за исключением коэффициента корреляции потока трения, имеют заметный суточный ход в случае морского бриза. В зоне фронта некоторые характеристики иногда проявляют кратковременные изменения своих численных значений.

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.

Анализируются физические эффекты, возникающие в результате воздействий кристаллизующим реагентом в мощном долгоживущем кучево-дождевом облаке, которое развивалось 7 июля 2006 г. в провинции Альберта. Целью воздействий было снижение экономических потерь от градобития.

Изменчивость содержания 137Cs в наиболее распространенных в Полесье почвах - подзолах - рассмотрена на примере площадок "Святск" и "Деменка". Показано, что 137Cs прочно фиксируется на поверхности, в верхних горизонтах почвы, что объясняется высокой сорбционной емкостью почв. Показано, что загрязнение полесских боров сохраняет более высокие уровни плотности загрязнения по сравнению с близлежащими населенными пунктами, пашнями и луговыми угодьями в поймах рек.

Показано, что на протяжении всего годового цикла эволюции ледяного покрова 2006-2007 гг. в восточных морях российской Арктики и Арктическом бассейне проявлялись факторы, действие которых привело в итоге к формированию чрезвычайно крупной аномалии ледовых условий летом 2007 г. К концу лета от льда очистилась огромная акватория, площадь которой составила 3 500 000 км{2}.

Отмечены особенности атмосферной циркуляции Северного полушария. Перечислены 19 опасных гидрометеорологических явлений, а именно: сильные снегопады, метели, ветер. Из аномальных гидрологических явлений приведены сообщения о лавинах и о притоках воды к ГЭС. Отмечены также аномальные морские гидрологические явления.

На большей части России средняя температура за месяц превысила норму на 2$ и более. В Южном и Северо-Кавказском федеральных округах, на севере Урала, на большей части Якутии и на севере Западной Сибири – на 3$ и более, а на севере Якутии, в Республике Коми и Ненецком автономном округе – на 4$ и более. Лишь на самом краю России: на востоке Чукотки в Уэлене и Бухте Провидения – погода в целом за месяц оказалась несколько холоднее нормы.

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.

С помощью специального анализа уточнены даты основных событий, связанных с образованием и разрушением снежного покрова, получены их статистические оценки.

Отмечены особенности атмосферной циркуляции Северного полушария. Приведены в хронологическом порядке 39 опасных гидрометеорологических явлений и 5 неблагоприятных явлений, которые наблюдались в этот период.

В августе 2009 г. на территории России наблюдалось 42 опасных гидрометеорологических явления, из них 4 явления (2 случая смерча и 2 случая града), которые Гидрометцентр России не прогнозирует, кроме того, 2 явления были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. Эти явления приведены в хронологическом порядке.

В большинстве районов европейской территории России в феврале 2012 г. отмечалась холодная погода. Средняя месячная температура воздуха была в северной половине территории на 1-4 {0}С, в южной половине на 5-6 {0}С ниже многолетних значений. И лишь в Республике Коми и Ненецком автономном округе она оказалась близка к климатической норме и на 1-3 {0}С выше нее. Средняя месячная температура на всей территории Европейской России была отрицательной.

Представлен обзор последних экспериментов по увеличению осадков. Статистический анализ данных измерений указывает на то, что вследствие воздействий наблюдаются значительные изменения характеристики облаков.

В марте 2012 г. на большей части европейской территории России отмечалась прохладная погода. Средняя месячная температура была на 1-2 {0} С ниже климатической нормы. Самая холодная погода (температура ниже нормы на 2 {0} С) наблюдалась в Архангельской области, в Ненецком автономном округе, а также в большинстве районов Южного федерального округа. Причиной прохладного марта стало частое влияние циклонов, "ныряющих" с Северной Атлантики.

Выполнены комплексные исследования гидрометеорологической и ледовой обстановки в районе обустройства месторождения нефти и газа им. В. Филановского в северо-западной части шельфа Каспийского моря. Выполнен большой объем измерений физико-механических свойств льда, а также морфометрических характеристик навалов льда на берег. Рассчитаны основные характеристики гидрометеорологического режима для пункта расположения нефтяной платформы.

В декабре 2010 г. средняя месячная температура воздуха на территории Северо-Западного федерального округа, в большинстве областей Центрального федерального округа и на севере Приволжского федерального округа оказалась на 1-4 {0}C, а в Архангельской области и Карелии на 5-6 {0}С ниже средних многолетних значений. Дефицит осадков (менее 80% нормы) наблюдался на западе Архангельской области, в низовье Волги и Северо-Кавказском федеральном округе.

Наблюдалось 5 тропических циклонов, 52 опасных гидрометеорологических явления и 5 неблагоприятных гидрометеорологических явлений. Это заморозки, шквалистый ветер, ливни, крупный град.

В стратосферной циркуляции произошла перестройка на летний режим. В экваториальной стратосфере с начала мая установилась западная фаза ветров квазидвухлетнего цикла. Вместе с тем в мае 2008 г. активны были и циклонические центры действия атмосферы.

Анализируются пространственно-временные изменения аэрозольной оптической толщины вертикального столба атмосферы. По измеренным значениям потока прямой солнечной радиации и влажности у поверхности земли оценена спектральная аэрозольная оптическая толщина атмосферы.

Оценка отклонения давления от гидростатического баланса в разных частях глубокого тайфуна проведена двумя способами: по дефициту веса столба воздуха и по полю ветра.

Представлены результаты измерений температуры воздуха, направления ветра и относительной влажности воздуха на высотной метеорологической мачте в городе Обнинск. Розы ветров и максимальные суточные значения температуры сравниваются с аналогичными климатическими характеристиками, полученными для периода 1970-2009 гг. Показано, что период с 15 июля по 18 августа 2010 г. был аномальным как по характеристикам температуры воздуха, так и по распределению направления ветра.

Европейская территория России. В январе 2012 г. на большей части Европейской России преобладала погода теплее обычной. Средняя месячная температура была выше климатической нормы на 2-4 {0}С (в Республике Коми на 4-6 {0}С, в Ненецком автономном округе на 6-6, 7 {0}С). 6 января в Белгороде был перекрыт абсолютный максимум температуры, было 5, 9 {0}C. В конце второй декады января температура начала понижаться.

С использованием вейвлет-анализа и метода нормированного размаха Херста проанализированы трехчасовые и среднесуточные измерения модуля средней скорости и порывов ветра в районе Чернобыльской АЭС. Выявлены суточные и сезонные колебания, менее отчетливо выражена периодичность в 8, 16 и 60 суток.

В марте 2010 г. на территории России наблюдалось 33 опасных гидрометеорологических явления, кроме того, 7 явлений были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. Аномально холодная погода наблюдалась 1 марта в Ямало-Ненецком автономном округе со средней суточной температурой воздуха на 15-22 {0}C ниже нормы. В Ростовской области 4 марта отмечалось сильное налипание мокрого снега: на метеостанции Боковская в период с 5 ч 55 мин до 9 ч 50 мин диаметр отложения составил 35-38 мм.

Приведены результаты комплексных исследований облаков при проведении работ с целью предотвращения осадков. Для оценки эффекта воздействия предложена новая методика, основывающаяся на сравнении результатов измерений ИК-радиометром со спутника "Meteosat" радиационной температуры облаков после воздействий и облаков, находящихся в естественном цикле развития.

В целом по Северному полушарию индекс зональной циркуляции был близок к норме, а меридиональной - на 9% больше нее. Интенсивность меридионального переноса более всего превышала норму в 2 и 3 естественных синоптических районах - на 26 и 11% соответственно. В осредненном поле приземного давления также преобладали положительные аномалии. Азорский антициклон был значительно смещен на северо-восток.

Представлены результаты двухлетних измерений профилей средней скорости и направления ветра над центром г. Москва. Измерения проводились доплеровским акустическим локатором (содаром) в режиме непрерывного круглосуточного мониторинга в диапазоне высот от 40 до 250-500 м.

В средней стратосфере в течение двух первых декад августа 2007 г. сохранялся летний режим циркуляции. Однако полярный антициклон в течение месяца постепенно ослабевал, и в третьей декаде августа появились признаки осенней перестройки стратосферной циркуляции, которая завершилась к 1 сентября.

Представлена гибридная статистико-гидродинамическая модель прогноза загрязнения формальдегидом, адаптированная к условиям города Томск. Статистический компонент модели дает среднюю по городу прогностическую концентрацию, детализация пространственного распределения проводится на основе гидродинамического метода. Испытания модели на независимом материале показали оправдываемость не менее 70%.

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.