![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Изучение циклонической деятельности в тропиках, внутрисезонных и межсезонных ано-малий в системе океан-атмосфера-суша, межмасштабного взаимодействия циркуляционных систем. Изучение экстремальных явлений в атмосфере умеренной зоны: генезис, моделирование, типизация процессов, климатический прогноз. Мониторинг климата городских агломераций и моделирование метеорологического, ра-диационного и химического режима атмосферы в рамках моделей семейства COSMO.
1.Выполнено изучение динамики климатически обусловленных природных ресурсов в условиях меняющегося климата в 21 веке по данным моделирования глобальных моделей климатической системы CMIP3. В каждом регионе глобальное потепление активизирует свой приоритетный физико-географический процесс, так, в высокоширотной зоне наблюдается разрушение комплекса многолетнемерзлых пород, в Калмыкии на фоне роста засушливости развивается опустынивание и др. 2. Продемонстрировано существование второго типа Эль Ниньо (Центрального Эль Ниньо или Модоки): с теоретической точки зрения это означает, что при глобальных изменениях климата возможно появление новых мод изменчивости, а практическая важность определяется тем, что мозаика отклика для канонического Эль Ниньо и Эль Ниньо Модоки различна. 3. Развит метод климатического прогноза (на середину и конец 21 века) частоты штормовых явлений как комплексного экстремального гидрометеорологического явления. Наиболее успешно реализуется данный метод для замкнутых морей: Черного, Каспийского и Балтийского, на акватории которых не приходит зыбь, сформировавшаяся в иных регионах Мирового океана. Для названных морей прогнозирование показало, что частота штормов в 21 веке будет увеличиваться. 4. Исследование длительной стабилизации субтропического антициклона летом 2010 г. выявило, что она есть проявление многократной регенерации, происходившей за счет подпитки отрицательной (антициклонической) завихренностью в форме входящих в его систему ядер высокого давления. 5. Обобщение данных многолетних измерений солнечной радиации в Московском регионе показало, что, начиная с середины 1990-х годов, для многих радиационных параметров атмосферы начали отмечаться тенденции, отличные от прошлых лет в согласии с тенденциями изменений солнечной радиации в Европе. Так, на основе сравнения норм, средних за разные периоды осреднения, интерпретации формы и значимости трендов показано, что наряду с изменениями температурного режима к региональным климатическим изменениям в Москве можно отнести: увеличение влагосодержания атмосферы, продолжительности солнечного сияния, уменьшение рассеянной солнечной радиации, увеличение прямой; уменьшение периода со снежным покровом, уменьшение альбедо, увеличение противоизлучения атмосферы, рост радиационного баланса. Уменьшение аэрозольной оптической толщины атмосферы и снижение количества облаков нижнего яруса определили рост суммарной радиации в последние 10 лет. 6. По данным AERONET в МО МГУ за период с 2001 по 2014 гг. установлено, что в последние годы аэрозольная оптическая толщина стала на 20% меньше, чем за весь период наблюдений в 21 веке, что связано с уменьшением эмиссий газов-предшественников аэрозоля на территории России и в Европе. Аэрозольный радиационный форсинг оценен, как -4 Втм-2. 7. Разработана классификация УФ ресурсов, получены закономерности их распределения по территории Северной Евразии. Создана интерактивная программа расчета биологически активной радиации и УФ ресурсов (http://momsu.ru/uv/). Весной 2011 года выявлен абсолютный максимум биологически активной УФ радиации за период с 1968 г. за счет низкого содержания озона (из-за развития озоновой дыры над Арктикой) и уменьшения облачности в весенне-летний период. 8. В условиях аномальной жары 2010 г. над Москвой ночью отмечались в среднем более мощные (до 700 м) и более интенсивные (12 ˚С) приземные инверсии. 9. Влияние дымной мглы 2010 г. на естественную освещенность земной поверхности выразилось в ослаблении суммарного освещения в среднем на 30% с рекордными потерями до 80%, что соответствовало уменьшению горизонтальной дальности видимости до 100-200м. 10. Выявлено влияние противогололедных реагентов на увеличение концентрации хлоридов в пробах атмосферных осадков и рост доли кислотных проб. 12. Разработаны физико-статистические модели прогнозирования урожайности на основе комплексирования наземных и спутниковых данных в изменившихся агроклиматических условиях последних десятилетий. Отмечается роль критических радиационных периодов в онтогенезе растений и возможность их учета в новых методах агрометеорологических прогнозов урожайности. 13. Теоретически, на основе развитой методики показано, что гипотеза о том, что декадные и вековые колебания уровня Каспийского моря вызваны эффектом накопления малых знакопеременных аномалий водного баланса, не запрещена. Обосновано представление о том, что реконструированные аномалии Каспийского моря могут служить эталоном для проверки результатов климатического моделирования.
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
4 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Изменение глобального климата: механизмы, последствия и региональные проявления |
Результаты этапа: 1. 28 ноября 2014 года была проведена научная конференция «Развитие метеорологии и климатологии в Московском университете», посвященная 70ти-летию кафедры, 60ти-летию метеорологической обсерватории, в которой приняли участие ведущие ученые в этой области. На конференции рассматривались актуальные проблемы метеорологии и климатологии, современные методы прогноза погоды, международное сотрудничество в области изучения взаимодействия океана и атмосферы. Также была издана книга «Метеорология в лицах» (Соколихина Е.В., М., Макс Пресс, 232с.) 2. В области исследования тропической метеорологии была выдвинута концепция о превалировании при потеплении климата новой формы явления Эль-Ниньо (т.н. «Центрального» или «Модоки»). На эту тему была защищена докторская диссертация доцентом кафедры Гущиной Д.Ю. 3. В области изучения изменения климата была обнаружена тенденция увеличения в последние 60 лет числа синоптических ситуаций, способствующих формированию штормов в Балтийском море, их уменьшения в Черном и Каспийском морях. Климатический прогноз числа штормовых синоптических ситуаций на 21 век выполнен для Балтийского моря и свидетельствует о возможности увеличения их повторяемости в текущем столетии. 3. Исследованы особенности процесса блокирования: показано, что продолжительность аномалии 2010 г. связана с постоянной подпиткой области высокого давления за счет адвекции отрицательной (антициклонической) завихренности. 4. Исследована динамика Каспийского моря за последнюю тысячу лет. Показано, что лишь немногие мировые климатические модели способны генерировать изменчивость стока Волги, создающую колебания, адекватные реконструированным. 5. Рассмотрены синоптические механизмы формирования катастрофического наводнения на Амуре летом 2013 года. Показана основная роль в формировании осадков беспрецедентной по продолжительности и интенсивности циклонической серии полярно-фронтовых циклонов – главного циркуляционного звена летнего дальневосточного муссона. 6. Для исследования атмосферных процессов в Арктике подготовлены версии оперативной системы краткосрочного прогноза погоды COSMO-Ru. 7. Проанализированы результаты измерений УФ радиации за 2013 г., и развит новый метод расчета высотной зависимости УФ радиации, позволяющий учитывать высотные профили атмосферного давления и аэрозоля и вариации альбедо поверхности. 8. Исследование аэрозольных свойств атмосферы в Москве показало, что в последние годы (2011, 2012 и 2013 г.) величины аэрозольных оптических толщин существенно меньше (более, чем на 20%), чем за весь период наблюдений в 21 веке. 9. Развиты эффективные методы расчета высотной зависимости УФ радиации, позволяющие проводить оценки УФ ресурсов в горных районах с учетом вариации альбедо поверхности, атмосферного давления и аэрозоля. 10. Исследование удаленного отклика атмосферной циркуляции на два типа Эль-Ниньо (каноническое и Мадоки) показало, что он более интенсивен в случае Эль-Ниньо Мадоки при сохранении приблизительно тех же особенностей географического распределения. Существует тенденция того, что при потеплении климата каноническое Эль-Ниньо встречается реже. 11. Выделены крупномасштабные синоптические предикторы экстремальных осадков в прибрежных зонах европейской территории России и определены тенденции изменения их повторяемости в будущем климате. 12. Детально изучена пространственно-временная структура островов тепла 14-ти крупнейших российских городов. 13. Получена эмпирическая оценка высоты приземного слоя воздуха над Москвой (в среднем – 40-60 м) на основе многолетних содарных данных о распределении скорости ветра с высотой и степени его соответствия логарифмическому закону. 14. Исследованы взаимосвязи высот слоя перемешивания (ВСП), определенных по данным измерения содара «Эхо-1», и концентраций приоритетных загрязнителей, полученных совместной экологической станцией ИФА РАН и географического факультета МГУ. Результаты расчетов получились неоднозначны. Наиболее тесные связи получены со среднечасовыми концентрациями приземного озона летом 2006 г. (r 0,65). В то же время летом 2008 г. эта связь была значительно слабее (0,33). Для NO, NO2 и CO значения коэффициентов корреляции оказались отрицательными (что ожидаемо), но значительно ниже, чем для О3 и во всех случаях по абсолютной величине меньше 0,5. Временной сдвиг рядов концентраций загрязнителей по отношению к ВСП приводит к увеличению коэффициентов корреляции, но не столь сильному, как предполагалось (порядка 0,1). Наихудшую связь с ВСП (ниже уровня значимости) продемонстрировал SO2. 15. Разработаны критерии для автоматизации процесса контроля текущей актинометрической информации с учетом требований Мирового центра радиационных данных на основе обобщенных и систематизированных многолетних наблюдений за составляющими радиационного баланса в МО МГУ. В качестве критериев рекомендованы: максимальные и минимальные значения сумм солнечной радиации; соотношения между составляющими радиационного баланса; эмпирические уравнения между потоками и факторами, определяющими их изменчивость. Предложены уравнения для определения предельных значений прямой и суммарной радиации для различных регионов России. 16. Показано, что наблюдаемые в период 1964-2012 гг. изменения климата благоприятны для зимовки озимых зерновых культур, т.к. частота неблагоприятных событий существенно понизилась. В итоге снизилась и гибель озимых от неблагоприятных условий зимовки. 17. Подтверждено наличие ряда ранее выявленного нового (3-го) критического радиационного периода, имеющего место у пшеницы в течение 3-5 суток до начала цветения. Сделано заключение, что снижение прихода солнечной радиации (за счет облачности) в этот период, особенно во время утренне-вечерних сумерек ведет к частичной стерильности пыльцы, недоразвитости цветков, к уменьшению зерновок в колосе, снижению урожайности, что обусловлено, главным образом, низкоэнергетическими процессами фотоморфогенеза. 18. Показано, что обязательными условиям для формирования сильных подветренных бурь на Черноморском побережье Кавказа является наличие низкотропосферного струйного течения скоростью более 15 м/с и глубокой температурной инверсии (более 0.5-1 °С /100 м); показано также, что далеко не всегда эти условия формируются на периферии холодных антициклонов. 19. Выявлена изменчивость основных характеристик боры за период 1965-2013 гг., показано, что статистически значимых трендов по изменению продолжительности боры, скорости ветра, сопровождающего явление, и аномалий температуры не выявлено. Тем не менее, повторяемость экстремальных событий растет – большая часть из них пришлась на последние 15 лет. | ||
5 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Изменение глобального климата: механизмы, последствия и региональные проявления |
Результаты этапа: Изучены механизмы формирования аномалий атмосферной циркуляции: в системе летнего муссона Дальнего Востока, Западного сектора Арктики, Каспийского, Черного и Балтийского морей. Получено, что для всех морей к концу 21 века предполагается увеличение повторяемости синоптических ситуаций, сопровождающих штормовое волнение.Проведена оценка изменения характеристик двух типов Эль-Ниньо и механизмов генерации ЭНЮК в условиях меняющегося климата. Поведены методические исследования солнечной радиации, земной радиации и освещенности: мониторинг, алгоритмы, моделирование.Показано, что генерация городского аэрозоля наиболее активно протекает там, где наблюдается повышенный уровень фонового аэрозоля. Рост радиационного баланса в высокогорных районах Большого Кавказа на 4-5 % может стать причиной увеличения слоя абляции ледников на 15 см за сезон, что может давать существенный вклад в сокращение площади оледенения. Разработаны физико-статистические модели прогнозирования урожайности на основе комплексирования наземных и спутниковых данных в изменившихся агроклиматических условиях последних десятилетий.Отмечается роль критических радиационных периодов в онтогенезе растений и возможность их учета в новых методах агрометеорологических прогнозов урожайности. Получен ряд результатов в области городской климатологии и метеорологии. Изучена пространственно-временная структура островов тепла г.Астаны как одной из самых «холодных» столиц в мире.По данным содара “MODOS”, установленного в МГУ им. М.В. Ломоносова, о направлении ветра в слое воздуха от 40 до 500 м над Москвой за период 2004-2014 гг. показано, что в среднем за десять лет оно характеризуется наличием устойчивой юго-западной моды.Установлено воздействие противогололедных реагентов на увеличение концентрации хлоридов в пробах атмосферных осадков, а также на рост доли кислотных проб в атмосферных осадках. Получен ряд результатов в области мезомасштабных исследований. Реализована и адаптирована технология ретроспективного моделирования экстремальных ветров в западном секторе российской Арктики и использование этих данных в расчётах морского волнения.Отмечена слабая чувствительность характеристик турбулентности над озерами к термической стратификации.Сделаны предположения о волновой природе боры и преобладающей роли эффекта волнового сопротивления в наблюдавшемся ускорении ветрового потока на подветренном склоне. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".