В предлагаемом тематическом сборнике представлены статьи, посвященные различным аспектам мониторинга, моделирования и прогноза параметров природной среды в Арктике. В сборник вошли результаты исследований, выполненных в лаборатории гидрометеорологии Арктики Гидрометцентра России в 2014-2016 гг. в рамках проекта гранта РНФ 14-37-00053. Обсуждаются современные проблемы долгосрочного прогнозирования и подходы к их решению на основе физико-статистических и гидродинамических (численных) методов. Особое внимание уделено описанию современных математических моделей процессов и явлений применительно к Арктическому региону. В отдельных статьях рассмотрены разработка новых расчетных и программных алгоритмов, опыт применения совместных моделей с высоким пространственным разрешением, результаты валидации моделей натурными данными.Сборник представляет интерес для специалистов в области прогнозирования и мониторинга окружающей среды в полярных регионах.

В монографии рассмотрена деятельность морских льдов как агента активного и пассивного рельефообразования. Выполнено районирование прибрежно-шельфовой зоны по видам ледяных образований и их воздействию на берега и дно. Приведено описание морфологии и морфометрии экзарационных и других форм рельефа, образование которых связано с динамикой и сезонным присутствием морских льдов. Сделана попытка соотнести интенсивность ледовых воздействий и сохранность форм ледового выпахивания. Дана оценка влияние изменений климата и ледовитости на динамику арктических береговМонография рассчитана на широкий круг читателей: от ученых и профессионалов - океанологов, геоморфологов, инженеров, занимающихся проектированием гидротехнических сооружений в прибрежно-шельфовой зоне замерзающих морей, до студентов и аспирантов, изучающих физическую сущность и географию природных процессов в условиях Арктики, Каспия и других подобных районов.

По данным наблюдений на метеорологических станциях и данным реанализа были получены оценки сезонно-суточных величин суммарной радиации и скорости ветра в российском секторе Арктики за временной интервал (7-8 кВт/ч/м2), при этом в летние месяцы при перемещении с запада на восток отмечается его общее увеличение. Получено, что средняя величина скорости ветра в регионе составляет 4-6 м/с и не изменяется значительно в течение года. Минимальные значения скорости ветра от зимы к лету увеличиваются, а максимальные уменьшаются.

Атлантическое долгопериодное колебание (АДК), связанное с изменением океанического переноса тепла в Северной Атлантике и Атлантическом секторе Арктики, оказывает значительное влияние на климат Северного полушария (СП). С 1970-х по начало 2000-х гг. наблюдался рост индекса АДК, совпадающий с трендом глобального потепления. Для оценки вклада АДК в сезонные изменения температуры в СП проанализированы численные эксперименты с совместной моделью общей циркуляции атмосферы ECHAM5 и термодинамической моделью верхнего перемешанного слоя океана с использгван6ием аномальных потоков океанической конвергенции тепла, связанных с АДК. При этом исследовался относительный вклад аномальных потоков тепла в Атлантике и в Арктике. Показано, что АДК может объяснять около 40% наблюденных температурных изменений в последние 30 лет в зимний и летний сезоны. Вертикальная структура температурных изменений, связанных с АДК, также имеет много общего с эмпирическими оценками, в частности воспроизводит арктическое усиление с максимальными трендами у поверхности в высоких широтах СП. АДК в модели приводит к увеличению вероятности формирования аномально холодных температурных режимов в феврале на территории России, несмотря на рост средней температуры для февраля. Также отмечено увеличение вероятности формирования аномально жарких июлей, в том числе на европейской территории России. Показано, что важный вклад в сезонные изменения вносят аномальные потоки тепла в Арктике, которые обычно не учитываются при моделировании эффекта долгопериодных колебаний в Северной Атлантике. Полученные результаты указывают на важную роль АДК в формировании погодно-климатических аномалий.