В этой книге затронуты вопросы взаимосвязи физико-химических явлений в окружающей среде с изменениями климата и экологической ситуации на Земле, что определяет междисциплинарность ее содержания. Показана важнейшая роль взаимодействий на межфазных границах минерал/вода в процессах формирования и выветривания горных пород, в миграции химических элементов и веществ. Многочисленные практические примеры реальных природных экосистем и регионов, а также предлагаемые задачи помогают лучше понять необходимость тщательного изучения физико-химического аспекта биогеохимических процессов на уровне наноразмерных структур, без чего невозможно создание глобальной сети экологического мониторинга. Книга не имеет аналогов по содержанию и предназначена для студентов, аспирантов и преподавателей разных специальностей: геология, биология, химия, физика, охрана окружающей среды, химические технологии, электротехника и нанотехнологии.

Представлены результаты комплексного анализа данных мониторинга гидрологического состояния бессточного оз. Красиловского Алтайского края. Проанализировано влияние метеорологических условий региона в осенне-весенний период 2013-2014 и 2014-2015 гг. на характер уровенного подъема озера. Установлено, что комплексная система наблюдений гидротермического режима воздуха и почвы на водосборной площади бессточного водоема, осуществляемая посредством многопараметрического автоматизированного агропромышленного измерительного комплекса, разработанного в Институте мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, дает возможность повысить точность прогноза уровня весеннего наполнения водоема. Выявлено, что для бессточных озер соотношение объемов стоков с водосборной площади поверхностных и грунтовых талых вод, формирующих уровень весеннего наполнения, определяется преимущественно гидроклиматическими условиями воздуха и почвы в предшествующий холодный период. Показано, что детализация динамики метоэлементов, таких как температура воздуха, количество осадков в период формирования постоянного снежного покрова и весеннего снеготаяния, температурный режим почвы, высота и плотность снежного покрова, позволяет установить доминирующий фактор, который в период весеннего снеготаяния будет определять интенсивность и высоту уровенного подъема. Определено, что интенсивный поверхностный сток в озеро весной 2014 г. при относительно низкой интенсивности снеготаяния после холодной малоснежной зимы с невысоким запасом воды в снежном покрове произошел вследствие образования в почве ледяного запирающего сляо на глубину до 30 сам, препятствовавшего вертикальной инфильтрации талых вод и формированию их подземного стока.