НАУКИ О ЗЕМЛЕ. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Рассматривается новый метод дистанционного определения температуры поверхности суши по данным разновременных измерений аппаратуры SEVIRI/"Meteosat -9" в каналах окна прозрачности 10, 5-12, 5 мкм при отсутствии облачности в поле зрения прибора. Метод представляет комбинацию двух известных алгоритмов тематической обработки спутниковых данных и позволяет определять температуру поверхности суши без привлечения данных о значениях излучательной способности суши в пунктах зондирования.

Изобретателем первого в мире гребенчатого радиозонда и метода его использования является выдающийся советский ученый-аэролог Павел Александрович Молчанов. В настоящее время радиозонды являются основным средством получения информации о состоянии тропосферы и нижней стратосферы.

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.

Поле отклонений от среднегодовых значений общего содержания озона (ОСО) от нормы в целом за 2009 г. довольно ровное. Отклонения среднегодовых значений ОСО от нормы для всех анализируемых станций находятся в интервале от -7 до 8%. Наибольший дефицит среднегодовых значений ОСО (7%) зарегистрирован на станции Гурьев. Наибольшее превышение среднегодовых значений ОСО над нормой (8%) зарегистрировано на станции Мурманск.

В течение всего месяца температура в верхней стратосфере (изобарическая поверхность 10 гПа) превышала норму, являясь близкой к максимальным значениям. Только в конце ноября произошло ее резкое понижение. В средней тропосфере (изобарическая поверхность 500 гПа) в осредненном поле геопотенциала H [500] отмечались очень большие, как положительные, так и отрицательные аномалии.

На большей части территории России в ноябре наблюдалась очень теплая погода. Средняя месячная температура воздуха на 1-3{0}C превысила многолетние значения. И лишь на крайнем северо-востоке Республики Коми и Ненецкого автономного округа она была близкой к норме и на 1-2{O}C ниже нее. Дефицит осадков (менее 80% нормы) наблюдался на европейском севере и юге Поволжья.

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.

Сделаны модельные оценки изменений эмиссии метана в атмосферу наземными экосистемами для европейской и азиатской части России с использованием модельного блока метанового цикла и расчетов с региональной моделью климата. Расчеты проведены для современного базового периода (1991-2000 гг. ) и для середины (2041-2050 гг. ) и конца (2091-2100 гг. ) XХI в. при сценарии антропогенных эмиссий SRES A2.

Рассмотрен новый подход к автоматизированной оценке максимальной скорости ветра при его локальном орографическом усилении. Подход основан на учете физико-эмпирических зависимостей регистрируемого максимального усиления ветра в конкретной местности от прогностических оценок пространственно менее детальных фоновых значений метеорологических параметров.

На материале 14-летних систематических измерений аэрозоля в Подмосковье исследована зависимость концентраций аэрозольных частиц в приземном воздухе от отдельных, очевидных по своему влиянию, метеорологических параметров. Предпринята попытка найти характерные значения концентраций частиц разных размеров в зависимости от наиболее доступного комплекса параметров - давления, скорости ветра и количества осадков.

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.

Людмила Михайловна Федченко внесла существенный вклад в исследования физики облаков и активных воздействий на гидрометеорологические процессы, в разработку методов прогноза опасных явлений погоды. По результатам исследований в области физики облаков, активных воздействий и прогнозов опасных явлений погоды ею опубликовано около 120 научных работ и изобретений.

25 декабря 2010 г. коллектив НПО "Тайфун" отметил 50 лет с момента организации отделения Института прикладной геофизики (ИПГ) в городе Обнинск в 1960 г. К этому времени на Обнинском полигоне ИПГ АН СССР работали около 150 сотрудников. В настоящее время НПО "Тайфун" - одно из ведущих научно-исследовательских учреждений Росгидромета.

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.

В сентябре 2010 г. на европейской территории России средняя месячная температура в основном была около нормы. Только в Южном федеральном округе, на юге Приволжского федерального округа и в отдельных пунктах на юге Центрального федерального округа температура превышала норму на 2-3{O}C. Аномально теплая погода в южных районах европейской территории России была обусловлена влиянием западных антициклонов либо теплых секторов североатлантических циклонов.

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.

Рассматриваются основные различия в формировании физико-механических свойств льда в торосистых образованиях по сравнению с ровными участками ледяного покрова. Результаты лабораторных и натурных исследований показывают, что эти различия обусловлены динамометаморфическими преобразованиями кристаллической структуры льда как в результате сжатия ледяных полей до начала торосообразования, так и в процессе консолидации ледяных блоков в сформировавшихся торосах в течение зимне-весеннего периода.

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.

Представлено сравнение результатов измерений концентрации приземного озона в двух мегаполисах - Москве и Киеве. Временной ход концентрации озона и температуры в обоих городах близок по форме и характерен для среднезагрязненных равнинных станций. В обоих мегаполисах в сезонной изменчивости концентрации озона наблюдаются два максимума - весной и летом, в течение суток - обычный максимум концентрации озона (примерно через 2-3 ч после местного полудня) и ночной, характерный для крупных городов.

Исследованы пространственно-временное изменение увлажнения суббореальных равнинных ландшафтов России и реакция границ зон увлажнения на изменения климата в целом за период 1936-2006 гг. и за отдельные его интервалы. Определены районы с однородным изменением увлажнения и нелинейные тренды увлажнения в каждом районе.

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.

Заслуженному метеорологу гидрометслужбы, кандидату географических наук Василию Васильевичу Лапикову 7 ноября 2010 г. исполнилось 70 лет. Башкирское УГМС под руководством В. В. Лапикова всегда являлось одним из лидеров среди организаций Росгидромета по производственным показателям.

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.

Наименьшие средние за квартал значения общего содержания озона (ОСО) (290-315 е. Д. ) наблюдались над югом Европейской России и Средней Азией и островами и побережьем Северного Ледовитого океана. Наибольшие значения ОСО 335-340 е. Д. наблюдались над югом Сибири и северо-востоком Казахстана. Над остальной частью контролируемой территории значения (ОСО) составляли 315-335 е. Д.

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.

В первой половине августа 2010 г. над центральными областями Европейской России и Поволжьем сохранялся блокирующий высотный антициклон. В связи с этим продолжался период аномально жаркой погоды с неоднократным перекрытием абсолютных максимумов температуры на большей части европейской территории России. Только на крайнем севере Европейской России, в Ненецком автономном округе, Мурманской области и на севере Республики Коми температурный режим за месяц соответствовал климатической норме.

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.

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.

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.

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.

Исследованы особенности в тенденциях изменения температуры воздуха на отдельных станциях Дальнего Востока. По данным наблюдений за температурой воздуха методом наименьших квадратов рассчитана оценка коэффициентов уравнения линейного тренда. Показано, что в северных районах тренд температуры воздуха обладает малой обеспеченностью при малых значениях остаточной изменчивости. В южных районах значимость тренда увеличивается почти во все сезоны при малых значениях остаточной изменчивости.

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.

В связи с изучением причин аномальных природных условий лета 2010 г. обобщено современное состояние знаний о климатологии блокирующих антициклонов, механизма их образования и поддержания, а также возможностях прогнозирования. Приводятся основные данные о повторяемости, интенсивности и продолжительности существования блокирующих антициклонов и их связях с характеристиками общей циркуляции атмосферы в Северном и Южном полушариях.

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

20 октября 2009 г. исполнилось 70 лет профессору, доктору физико-математических наук, заслуженному деятелю науки Российской Федерации, руководителю лаборатории динамики верхней атмосферы Земли НПО "Тайфун" Юрию Ивановичу Портнягину.

19 сентября 2010 г. исполнилось 80 лет одному из ведущих ученых-гидрологов Казахстана и стран СНГ, ведущему научному сотруднику РГП "Казгидромет", кандидату географических наук Всеволоду Викторовичу Голубцову.

Обь-Иртышское (Омское) управление создано 1 апреля 1940 г. На территории от границ Казахстана до Карского моря работало в то время 53 метеорологических и 5 гидрологических станций, 27 метеорологических и 50 гидрологических постов. Оперативная сеть состояла из 6 подразделений Бюро погоды и 5 авиаметеорологических станций.

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.

На всей европейской территории России средняя месячная температура в июле 2010 г. оказалась значительно выше нормы (на 3-8{O}C). Осадков выпало существенно меньше средних многолетних значений: в Центральном федеральном округе - 10-70% нормы, в Приволжском федеральном округе - 0-50% нормы (в Мордовии не выпало ни одной капли дождя). Количество выпавших осадков оказалось больше нормы только в Мурманской области, Калмыкии и Ставропольском крае.

Предложен новый безразмерный показатель, позволяющий оценивать аридность физико-географических территорий в любых пространственных и временных масштабах. На примере территории Узбекистана показаны возможности применения этого параметра.

Получены однородные временные ряды атмосферных осадков с исключенными систематическими погрешностями их измерения для 100 станций на территории России. Рассмотрено комплексное влияние всех систематических погрешностей стандартных сетевых осадкомерных приборов на измеряемые суммы осадков. Проведен сравнительный анализ соотношения измеренных и исправленных средних многолетних характеристик количества осадков.

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.

На основании данных повторяемого гидрологического разреза вдоль 132 {o} восточной долготы в ноябре и декабре 1999 г. в заливе Петра Великого обнаружена зона подъема промежуточных вод на поверхность моря. С учетом полученной по данным наблюдений двухслойной структуры поля плотности, применяя соответствующую в данном случае модель апвеллинга, рассчитаны основные его характеристики.

Проанализированы условия формирования 21 взрывного циклона. Определены типичные значения некоторых характеристик атмосферы и океана, сопутствующие образованию взрывных циклонов: индексов североатлантического и восточно-атлантического колебаний, температуры воздуха и воды, потоков явного и скрытого тепла.