Науки о земле

5 августа 2011 г. исполнилось 80 лет со дня начала гидрометеорологических наблюдений на станции Находка. По качеству оперативных прогнозов станция неоднократно добивалась наилучших показателей среди оперативных подразделений Приморского УГМС.

Баяндай - первая в Восточной Сибири метеорологическая станция, освещающая климатические условия водораздельных пространств и имеющая уникально длительный ряд метеорологических наблюдений.

Метеорологическая станция Сызрань была открыта 1 августа 1886 г. по настоянию Российской академии наук на деньги Самарского земства. Метеостанция Сызрань уникальна не только длиной ряда метеорологических наблюдений. Это - одна их немногих станций, осуществляющая с 1978 г. мониторинг загрязнения окружающей среды.

Обсужден механизм загрязнения снежного покрова, связанного с морозным конденсированием диоксида серы. Приведены результаты наблюдений за изменением концентрации диоксида серы в верхнем слое снега. Обращено внимание на значение градиента температуры в слое приземной инверсии как определяющего фактора морозного конденсирования.

Метеорологическая станция Домбаровский была организована в селе Домбаровка на базе поста, который работал с октября 1932 г. В настоящее время станция оснащена современными приборами и оборудованием, приборный парк постоянно обновляется.

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.

1 октября 1971 г. в городе Обнинск на базе Отделения хранения и статистической обработки гидрометеорологических данных Мирового метеорологического центра был организован Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации - Мировой центр данных ("ВНИИГМИ-МЦД").

Метеостанция Бикин - это самая южная станция Хабаровского края. Зимний период длится в среднем около 140 дней. Лето бывает влажное и жаркое. В теплый период в Бикине выпадает до 90% годового количества осадков. Всего за год среднее количество осадков составляет около 660-670 мм.

Труднодоступная гидрометеорологическая станция Бомнак была открыта 19 июня 1909 г. М. И. Сумгиным, заведующим метеорологическим бюро Амурского района. Для того времени станция была хорошо оснащена - проводились инструментальные наблюдения за температурой воздуха и поверхности почвы, за давлением - по ртутному барометру, был установлен флюгер для наблюдений за скоростью и направлением ветра.

Метеорологичсекая станция в городе Николаевск-на-Амуре была организована в октябре 1854 г. Таким образом она имеет самый длинный ряд наблюдений по сравнению с другими метеорологическими станциями Дальнего Востока. Первые полтора года наблюдения 8 раз в сутки производил Л. И. Шренк. В дальнейшем он стал видным русским ученым, этнографом и зоогеографом, академиком Петербургской академии наук.

Разработанная ранее одномерная модель взлома припая под действием ветра адаптирована к двухмерному случаю, что позволило объяснить многие закономерности этого явления. Предложена численная схема интегрирования действующих напряжений и потенциальной сопротивляемости по площади припая, а также способ учета соотношения направления ветра и преимущественной ориентации береговой черты.

Реализована комплексация мультимодельных прогностических полей температуры на изобарической поверхности 850 гПа и количества осадков на сезон с использованием процедуры двухступенчатого осреднения. Показано, что результирующие прогнозы, осредненные по мультимодельному ансамблю, превосходят по успешности прогнозы индивидуальных моделей.

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.

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.

15 июля труднодоступной морской метеостанции Золотой исполнилось 75 лет. Станция Золотой имеет статус труднодоступной, т. к. находится в малонаселенном районе, и расстояние до ближайшего поселка Самарга составляет около 20 км.

Проанализированы изменения элементов гидрометеорологического режима района Рыбинского водохранилища с 1947 по 2005 г. Особое внимание уделено периоду глобального потепления, начавшемуся с 1976 г. Показано, что на побережье водохранилища интенсивность повышения температуры воздуха за последнее 30-летие составила 0, 46-0, 56 {0} C/10 лет.

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.

Приводятся результаты исследования механизмов образования средиземноморских циклонов, особенностей этапов их эволюции и динамических процессов, происходящих при этом в толще атмосферы, с помощью региональной численной модели атмосферы ЕТА на примере отдельных случаев циклогенеза над Средиземным морем. Показано, что циклогенезу благоприятствует вторжение холодного арктического воздуха на юг Западной Европы, приводящее к формированию областей бароклинной неустойчивости.

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).

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.

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.

Разработана методика выделения сезонов в годовом цикле термических атмосферных условий, отслеживающая режим вторжения в район Черного моря относительно холодных и теплых воздушных потоков и обеспечивающая повышение достоверности оценок термических условий в границах фактических сезонных периодов. Выявлена существенная нерегулярность сроков наступления фактических сезонов и возможность значительных флуктуаций длительности переходных сезонов.

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.

23 октября 2010 г. исполнилось 60 лет начальнику ФГУ "Саратовский ЦГМС" Михаилу Федоровичу Болтухину. Почти тридцать лет он руководит данным структурным подразделением Приволжского УГМС.

Дан обзор современных и планируемых в ближайшие 2 года систем оперативного мезомасштабного прогноза погоды. Приведены концепция создания в Гидрометцентре России на примере COSMO-RU системы мезомасштабного краткосрочного прогноза погоды на уровне лучших аналогов и описание соответствующей работы, проводимой в последние годы в Гидрометцентре России в рамках международного консорциума COSMO, по реализации этой концепции.

В учебном издании представлена структура выпускной квалификационной работы бакалавра, рекомендованы правила оформления, изложен порядок защиты.

Михаил Чоккаевич Залиханов - доктор наук, академик Российской академии наук, Российской академии военных наук и 13 других международных и национальных академий, научный руководитель ГУ "Высокогорный геофизический институт", специалист в области гляциологии, изучения физики снега, снежных лавин и мониторинга окружающей среды.

Выводится система уравнений, описывающих изменения дисперсности облачной среды в результате процессов конденсации и гравитационной коагуляции в зоне распространения частиц соли при гигроскопическом засеве конвективных облаков. Учитывается конкуренция за влагу между естественными облачными каплями, вовлекаемыми в эту зону извне вследствие турбулентной диффузии, и искусственными частицами соли NaCl.

Рассматриваются закономерности распространения аэрозольных частиц, образующихся при гигроскопическом засеве конвективных облаков с помощью противоградовых ракет. Исследовано влияние дисперсности частиц соли на интенсивность конденсационного роста отдельных облачных капель на этих частицах, и получены аналитические формулы, описывающие изменения радиуса кристалла NaCl и облачной капли, растущей на кристалле соли, до момента его полного растворения в капле.

Установлено, что многолетние изменения термохалинных характеристик промежуточных и глубинных вод, формирующихся на северной периферии Атлантического океана, близки к синфазным и согласуются с многолетними изменениями индекса североатлантического колебания.

Дан обзор современного состояния проблемы численного моделирования процесса заторообразования на реках. Приводятся описание и алгоритмы математических моделей заторов льда. Рассмотрены вопросы, связанные с их практическим применением для целей прогноза заторных наводнений.

Рассматривается гидродинамическая модель возмущения структуры поля ветра в пограничном слое геострофического потока, натекающего на более теплую (холодную) подстилающую поверхность. Показано, что бризовый эффект приводит к понижению (или подъему) линий тока в узкой области резкого изменения кривизны горизонтального профиля возмущения температуры.

Представлен способ расчета дождевых максимальных расходов для малых водосборов. Метод основан на использовании гидрометеорологических параметров водосборов, свойств почвогрунтов и наблюдаемых характеристик дождей.

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.

Для оценки многолетней изменчивости термических свойств весеннего и осеннего сезонов разработана альтернативная модель выделения фактических переходных сезонов по временным интервалам между трехмесячными периодами с экстремальными значениями средней температуры. В рамках этой модели учитывается вероятностный характер распределения сроков начала переходных сезонов на календарной шкале года и их длительности.

За время работы в Институте мерзлотоведения им. П. И. Мельникова Мария Кузьминична Гаврилова занималась экспериментальными исследованиями микроклимата и теплового баланса в различных ландшафтах. Ею были организованы почти 50 стационаров, включая 10 круглогодичных. Наивысшим признанием заслуг М. К. Гавриловой является включение ее в число 2000 выдающихся интеллектов 21 в. (Англия, Кембридж, 2000 г. ).

Рассмотрены особенности и способы создания карт пространственного распределения корреляционной функции на примере зависимости зимнего стока и осенних осадков. Методом пространственной регрессии восстановлена карта стока.

Настоящая публикация освещает результаты оценки взаимосвязи сроков начала и максимума половодья с повторяемостью синоптических процессов над Атлантикой в зимние месяцы, характерными сроками изменений температуры в средней части бассейнов и характеристиками снежного покрова.

Излагается методика построения графиков изменения уровней воды по длине реки и ее использования для определения мест формирования заторов льда в реках, оценки максимальных заторных уровней и риска затопления территории на участках рек, не охваченных режимными гидрологическими наблюдениями.

Практическая реализация алгоритма усвоения данных, основанного на фильтре Калмана, в полной постановке для современных прогностических моделей невозможна из-за высокой размерности возникающих при этом систем уравнений и нелинейности прогнозируемых процессов. Основным направлением в реализации фильтра Калмана является ансамблевый подход.

Получены многолетние характеристики сроков наступления весенних ледовых фаз на гидрологических постах устьевых областей Оби и Енисея. Проведен анализ связи сроков наступления ледовых фаз с повторяемостью синоптических процессов над Атлантикой и Евразией в осенне-зимние месяцы, датами накопления температур 5, 10, 20, 30 и 40{0} C по наблюдениям на метеорологических станциях, а также сроками начала ледохода.

Предлагается одномерная математическая модель движения водного потока и наносов в открытых руслах, в основе которой лежит рассмотрение сил, действующих на водный поток, донные отложения и наносы.

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.

Для расчета неустановившихся течений в руслах с поймами рассмотрены две математические модели, основанные на уравнениях Сен-Венана. В модели 1 влияние наличия поймы на прохождение волн попуском или паводком учитывается через суммарные для русла и поймы морфометрические и гидрологические характеристики. В модели 2, основанной на выделении руслового потока, пойма играет роль аккумулирующей емкости.

Анализируются крупномасштабные и локальные метеорологические условия в эпизодах высокого загрязнения воздуха зимой в московском мегаполисе. В качестве маркеров атмосферных процессов в городском пограничном слое использованы концентрации CO, NO, NO[2], полученные на сети автоматизированного контроля загрязнения атмосферы.

Практическая реализация алгоритма усвоения данных, основанного на фильтре Кальмана, в полной постановке для современных прогностических моделей невозможна из-за большой размерности возникающих при этом систем уравнений и нелинейности прогнозируемых процессов. Основным популярным направлением в реализации фильтра Кальмана является ансамблевый подход.

20 января 2008 г. исполнилось 70 лет доктору физико-математических наук, старшему научному сотруднику лаборатории математического моделирования Отдела физики облаков Высокогорного геофизического института Мусарби Киляниевичу Макуашеву.

Проведен синоптический анализ среднемесячных и среднесуточных полей общего содержания озона по измерениям сети наземных станций и по данным измерений со спутника. Значительные межгодовые изменения характера эволюции циркумполярного вихря и стратосферного северотихоокеанского антициклона влияют на формирование и динамику поля озона в зимне-весенний период в стратосфере высоких широт Северного полушария.

Минимум солености на подповерхностных горизонтах тропической зоны океана представляет собой локальный феномен, появление и исчезновение которого связано с внутригодовой изменчивостью знака пресного баланса в зоне внутритропической конвергенции. Он появляется в фазу отрицательного пресного баланса на фоне предыдущего распреснения поверхностного слоя независимо от наличия течений.