Метеорология. Климатология

Серия монографий "Гидрометеорология и гидрохимия морей" состоит из 10 томов, включающих 19 выпусков. Уникальность монографий заключается в крупномасштабности и комплексности исследований.

Премия имени Б. П. Мультановского и В. А. Бугаева за исследования в области моделирования и прогнозирования атмосферных процессов и явлений, использования в прогностической практике данных метеорологических радаров и спутниковой информации, за исследования в области физики атмосферы присуждена: Юлии Александровне Довгалюк, Николаю Евгеньевичу Веремею, Андрею Александровичу Синькевичу за издание монографии "Применение полуторамерной модели для решения фундаментальных и прикладных задач физики облаков".

Исследована статистическая структура временных рядов температуры воздуха с суточным разрешением по данным 9 метеорологических станций России за период с 1961 по 2006 г. Получено количественное соотношение между продолжительностью аномалий температуры и ее экстремумами для разных сезонов года.

На примере четырех глобальных моделей атмосферы проводится верификация модельных динамических механизмов генерации вертикальных движений. Предлагаемый подход применен для определения причин недостаточно успешного прогноза осадков по двум отечественным моделям в сравнении с моделями Метеорологической службы Великобритании и Национального центра прогнозирования состояния окружающей среды США.

Приведена краткая информация о принципах создания и структуре природно-технологического комплекса Системы космического мониторинга северных регионов России для управления ее устойчивым и безопасным развитием.

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.

Анализируются тенденции влияния наблюдаемых за последние 30 лет изменений климата на годичную продуктивность растительности и содержание органического углерода в почве. Показано, что наблюдаемые изменения температуры воздуха и атмосферных осадков способствуют увеличению продуктивности естественной растительности примерно на 88% территории.

Рассмотрены линейные тренды pH в верхнем 500-метровом слое Атлантики в широтной полосе от экватора до 80 градусов с. ш. Обнаружено, что в слое 0-500 м многолетние тренды pH в тропическом и субтропическом химико-океанографических районах существенно различаются, тогда как между субарктическим и субтропическим различия не столь велики. Наибольшая межгодовая изменчивость pH обнаружена в тропическом районе.

Методом Монте-Карло изучаются особенности распространения лазерных импульсов и формирования лидарных эхосигналов при дистанционном зондировании облачности наземными и космическими лидарами. В частности, обнаружен эффект увеличения контрастности эхосигнала, который позволяет лучше «видеть» дальнюю границу облачности. Обсуждаются результаты статистического моделирования расширяющегося светового кольца, которое может возникать в облачном слое при прохождении сквозь него лазерного импульса. Кратко описываются возможности программного обеспечения, созданного автором для моделирования лидарных эхосигналов и представленного в сети Интернет

Представлены карты аномалий сезонных температуры воздуха и количества осадков, осредненных по всему Волжскому региону и прилегающей к нему территории для двух временных периодов: 1946-1977 и 1978-2008 гг. Показано, что для этих двух периодов существуют значительные различия в термическом режиме и режиме увлажнения Волжского региона.

Рассматриваются требования к плотности наблюдательной метеорологической сети и точности измерений метеовеличин, необходимые для повышения оправдываемости и заблаговременности прогнозов опасных явлений погоды.

Проблематика конференции гидрометеорологов "Современные глобальные и региональные изменения геосистем".

Премия Правительства Российской Федерации 2011 года в области науки и техники присуждена работе "Разработка и внедрение государственной территориально-распределенной системы космического мониторинга окружающей среды".

Рассмотрены закономерности пространственного распределения грозовой деятельности на территории Северного Кавказа с 1936 по 2006 г. Получено распределение по территории числа дней с грозой и продолжительности гроз. Выявлены временные вариации среднего числа дней с грозой и средней продолжительности гроз, которые, возможно, являются частью больших колебаний климата на рассматриваемой территории.

Три ежегодные премии имени академика А. Я. Купфера за исследования в области метеорологии, гидрологии были присуждены: Шалыгиной Ирине Юрьевне, Пнюшкову Андрею Васильевичу, Покровскому Игорю Олеговичу.

Проанализированы изменения частоты появления форм атмосферной циркуляции W, E и C Г. Я. Вангенгейма и Z, M1 и M2 А. А. Гирса за более чем столетний период, которые характеризуют климатические условия на большей части Северного полушария.

В организации станций оказывал помощь Восточно-Сибирский отдел Географического общества, на средства которого приобретались приборы и инструменты для наблюдений. Быстрый рост сети метеостанций был обусловлен интенсивным освоением Восточной Сибири.

Излагается алгоритм расчета биоклиматического потенциала на региональном уровне. На основе уплотнения климатической информации рассматривается комплексное районирование биоклиматического потенциала и его показателей в масштабе 1: 1 500 000 для территории Украины при естественном увлажнении с выделением 8 макрорайонов.

По данным долговременных наблюдений на восьми станциях Германии проведены оценки изменений средней суточной и максимальной суточной концентраций приземного озона, температуры и относительной влажности. Для всех станций тренды средней суточной концентрации приземного озона статистически значимы и положительны. Значения трендов различны и составляют обычно от 0 до 10% за 10 лет.

Работа основана на экспериментальных данных, полученных в период экспедиций 2001-2008 гг. Обработка натурных данных и их статистический анализ позволили получить новые сведения о геометрии ледяных образований, распределении основных морфометрических параметров торосов и стамух.

Предложен статистический метод восстановления зимних и полугодовых сумм осадков на сети метеостанций в Европе. Для восстановления осадков в качестве предиктора использовано поле давления на уровне моря в Северной Атлантике.

Рассматривается знакопеременная структура аномалий температуры поверхности океана (ТПО) в высоких, субтропических и тропических широтных зонах Северной Атлантики. Анализируется связь аномалий ТПО в Северной Атлантике и некоторых гидрометеорологических величин в Крыму.

Исследуется динамика глаза тропического циклона (ТЦ). Предлагается вариант объяснения причины, обусловливающей изменение диаметра глаза ТЦ, на основе результатов, полученных с помощью лабораторной модели воздушного интенсивного конвективного вихря влажного типа.

О необычных физических свойствах воды в холодном облаке.

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.

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.

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.

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.

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.

Исследуются результаты моделирования изменений климата, полученные в разных странах в процессе сравнения моделей и подготовки отчета Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК). Цель исследования - оценить качество воспроизведения моделями наблюдаемых изменений климата и перспективы их использования для прогноза ожидаемых изменений.

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.

Представлена усовершенствованная прогностическая технология расчета элементов погоды, разработанная в Гидрометцентре России для среднесрочного прогноза на основе статистической интерпретации результатов интегрирования гидродинамических моделей атмосферы. Описывается методология численных прогностических алгоритмов.

С использованием масштаба Монина-Обухова предложен метод определения основных потоков, характеризующих приземный стратифицированный слой среды обитания растений. Проведены градиентные измерения профилей скорости ветрового потока, относительной влажности и температуры воздуха. Экспериментальные данные получены с помощью мобильной автоматизированной системы.

Анализируются результаты численных экспериментов, полученные с помощью одномерной термодинамической модели эволюции торосистого образования. Выполнен расчет относительных скоростей промерзания и таяния тороса в сравнении с ровным морским льдом с использованием климатических и реальных метеорологических данных.

Предложен новый способ сбора сухих аэрозолей в приземном слое воздуха в лесных экосистемах. Приводятся результаты экспериментальной проверки эффективности новой методики.

Рассматривается прикладной статистический анализ периодически коррелированных временных рядов с известным периодом коррелированности Т. Предложены статистические оценки тренда (неслучайной аддитивной составляющей) и математического ожидания (сезонной или суточной составляющей) исследуемого временного ряда.

По данным наблюдений Метеорологической обсерватории МГУ за 50 лет (1955-2004 гг. ) проанализирована временная изменчивость общего влагосодержания атмосферы W, а также исследована связь коэффициента интегральной прозрачности P[2], приведенного к массе атмосферы m=2, с W и аэрозольной оптической толщиной атмосферы для длины волны 550 мм.

На заседании Научно-технического совета Росгидромета были рассмотрены работы, представленные на соискание премий Росгидромета. Присуждены премии за исследования в области метеорологии, гидрологии, мониторинга загрязнения окружающей среды.

Даются основы и обоснование системы мониторинга эмиссий и стоков парниковых газов антропогенного происхождения. Основная задача системы - оценить антропогенный вклад в атмосферные концентрации парниковых газов и возможное влияние на климат. Описано также использование многофункциональной информационной системы при решении ряда других экологических задач.

Исследовано влияние изменений климата на экосистемы Болгарии и Австрии. Для Болгарии применена классификация природных зон Холдриджа. Для оценки уязвимости и возможности адаптации выбранных сельскохозяйственных культур к ожидаемым по моделям общей циркуляции атмосферы изменениям климата были использованы модели "погода-урожай".

Проведен анализ изменений приземной температуры воздуха, осадков и стока в разных районах Европейской России. Особое внимание уделено эволюции экстремальных режимов. Показано, что здесь в 21 веке изменчивость среднесуточной температуры воздуха зимой уменьшается.

Публикуются статьи по основным проблемам гидрометеорологии, океанологии, агрометеорологии, мониторинга климата и загрязнения окружающей среды.

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.

Обобщены данные измерений химического состава атмосферных осадков, отбиравшихся национальной сетью мониторинга трансграничного переноса загрязняющих веществ в период с конца 1970-х годов по 2007 г. Показано, что ошибки измерения основных исследуемых загрязняющих веществ (соединений серы и азота) в среднем не превышают 6%. Интенсивность выпадений серы в регионе в последние десятилетия постоянно снижается. Для выпадений азота отмечается обратная тенденция.

Рассматривается широкий круг проблем, связанных с использованием погодо-климатических ресурсов в условиях нарастающей климатической неустойчивости. Особое значение придается разработке механизма адаптации к возможным изменениям погоды и климата. Исследуются различные аспекты метеорологической уязвимости и возможности разработки более строгой экономико-метеорологической модели оптимальной адаптации.

Выполнен анализ возможных изменений экстремальности термического режима и условий пожароопасности в 21 веке в регионах России. Использован сценарий увеличения концентрации парниковых газов и аэрозолей в атмосфере. В 21 веке в ряде регионов на фоне уменьшения умеренной и высокой пожароопасности возможно значительное увеличение пожароопасности экстремально высокого класса.

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.

Сравнения, проводимые для трех типов профилей, а именно: адиабатического, приземной и приподнятой инверсии, показали, что прибор МТП-5 надежно регистрирует тип профиля температуры. Наилучшее совпадение профилей наблюдается в нижнем 200-метровом слое.

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.