Представлены новые результаты исследования возможных механизмов формирования и деградации Чуйско- Курайского ультравысоконапорного ледово- подпрудного озерного бассейна. Выводы основаны на анализе климатического гидротермического режима, обусловливающего развитие процессов самонамораживания ледово-подпрудной плотины и ее последующей деградации. По уточненным данным, в максимум наполнения до абсолютной отметки уровня 2133 м глубина палеоозера составляла 657 м, объем воды- 753 км3, площадь акватории - 3054 км2, максимальное гидростатическое давление - 65кг/см2 (6,37 МПа/см2). Спуск озерного бассейна сопровождался формированием на склонах котловин в границах высот 1530-2133 м 200 абразионно-аккумулятивных террас. Приведена количественная оценка времени формирования одной абразионной террасы в перигляциальных условиях и установлена продолжительность действия ветро-волновых процессов для развития абразии : она не превышала 90 дней летнего времени. По разнице высотных уровней террас определена толщина водного слоя, спущенного по термоэрозионным каналам стока через ледовую плотину за год. Уточнена продолжительность существования ледово-подпрудного озерного бассейна. При исследовании использовались современные количественные данные по измерению среднемноголетнего расхода воды р. Чуи на ближайшем гидрологическом посту Чаган-Узуна. Расчеты показали, что наполнение озерного бассейна до максимального объема воды 753 км3 ( с учетом воды, накапливающейся во льду плотины, 68 км3 (суммарный V =821 км3), осуществлялось 5324 года. Продолжительность слива воды, определяемая по количеству абразионных террас, составляла не более 200 лет. Установлена периодичность понижения уровня озера, равная 20 годам. По-видимому, она была обусловлена климатическими флуктуациями - сменой похолодания и потепления.

Приведены результаты многолетних экспедиционных исследований, которые были направлены на изучение встречаемости естественных гибридов кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour ) и кедрового стланика ( P. pumila ( Pall.) Regel). Выявлено, что ареалы данных видов самые обширные среди пятихвойных сосен и расположены они главным образом в северной Азии. Восточная часть ареала кедра сибирского и западная часть ареала кедрового стланика перекрываются. Установлено, что везде, где оба вида произрастают совместно, и условия для их переопыления благоприятны, формируются гибриды первого поколения. Показано, что в фитоценозах, характерных для кедра сибирского, гибриды не выдерживают конкуренции с прямолинейными деревьями и часто повреждаются от навала снега. В фитоценозах, типичных для кедрового стланика, гибриды имеют хороший рост, но повреждаются из-за морозного выветривания. Выявлено, что наиболее благоприятные места произрастания гибридов - это открытые солнечные участки, где деревья формируют сбалансированную симметричную крону и обильно плодоносят, однако таких мест мало. Показано, что гибридная зона характеризуется мозаичной структурой и в северо-восточной и юго-западной части переходит в интрогрессию. В северо-восточной части гибридной зоны, которая совпадает с северо-восточной границей ареала кедра сибирского, гибридизация привела к замещению его скрытыми гибридами с морфологией данного вида и митохондриальной ДНК кедрового стланика, которые, очевидно, более адаптированы к местным условиям. Кроме того, установлено, что гибриды при выращивании на юге Томской области устойчивы к местному климату и вредителям в той же степени, что и родительские виды, а их необычная структура кроны, промежуточная относительно видов, позволяет рассматривать гибриды как дополнительный источник материала для использования в селекционной работе.

Приведено сравнение трех методов представления данных микроуголькового анализа для изучения тысячелетней истории палеопожаров на примере микроугольковых данных из донных отложений оз. Узункёль ( Улаганское плато, Центральный Алтай ). Доказаны преимущества использования индекса СС- абсолютной концентрации микроугольков в 1 см3 ( Charcoal Concentration ) и индекса СI - расчета годовой аккумуляции микроугольков на единицу площади в 1 см2 ( Charcoal Infux ) в образцах озерных отложений по сравнению с данными абсолютных подсчетов микроугольков. Проанализированы результаты применения индексов СС и СI к микроугольковым данным из донных отложений оз. Узункёль от позднеледниковья ( 17 000 кал л.н.) до современности. Выявлено, что использование индекса СI снимает искусственный эффект увеличенного обилия микроугольков при низкой пыльцовой продуктивности степных ландшафтов. Результаты исследования содержания микроугольков в донных отложениях озера всеми тремя методами показали, что естественные пожары в Центральном Алтае были наиболее интенсивны в голоцене в переходный нестабильный климатический период 9500 - 9000 кал. л.н., когда один тип ландшафта ( степь ) сменялся другим типом ( лес ), т.е. наиболее подвержены естественным пожарам в прошлом были лесостепные ландшафты. Использование индекса СI выявило, что развитие древних культур на Алтае сопровождалось общим увеличением концентрации и аккумуляции микроугольков в озерных отложениях, начиная с 4500 кал. л. н. Резкое увеличение концентрации и годовой аккумуляции микроугольков произошло после 1700 кал. л. н., что могло быть вызвано увеличением плотности населения в этом районе Алтая.

Представлено описание экспериментальной установки и методики последовательной подачи в измерительную кювету анализатора ДОГ-07, использующего в качестве источника излучения ртутную капиллярную лампу, работающую на основе поперечного эффекта Зеемана, дозированных порций насыщенных паров ртути и примесных газов ( бензола и толуола ). Показано, что при добавлении паров бензола или толуола в концентрациях до 10 мг/м3 в измерительную кювету ДОГ-07, где находятся пары ртути в концентрации более 30 нг/м3, погрешности в измеряемой концентрации ртути не наблюдается. При введении в измерительную кювету большей концентрации паров бензола измеряемая концентрация ртути увеличивается, а при введении большей концентрации паров толуола уменьшается, что приводит к дополнительным погрешностям измерений.

Рассматривается циклоническая и антициклоническая деятельность над Западной Сибирью в период 1976 - 2004 гг. Анализируются траектории перемещения барических образований разного генезиса и их повторяемость.

На основе анализа и прогноза реконструированных изменений общего содержания озона в атмосфере ( ОСО ) в Томской области выделены две зоны его изменений. Показано, как на основе зонирования территории по изменениям ОСО можно повысить прижимаемость саженцев хвойных пород деревьев за счет варьирования времени и места посадок.

По результатам статистического анализа материалов многолетних наблюдений проведена оценка пространственно-временного проявления заморозков воздуха на территории южной тайги Западной Сибири. Несмотря на то что устойчивый переход среднесуточной температуры через 5 град.С за последний 15-летний период стал наступать раньше в среднем на 5-7 дней, сохраняется высокая вероятность ежегодного возникновения заморозков на всей территории исследования. Наблюдается пространственная дифференциация продолжительности и интенсивности заморозков: среднегодовое количество дней с заморозками в воздухе с мая по сентябрь изменяется от 7,5 на юго-западе до 12 на северо-востоке и существенно варьируется по годам. За последний 35-летний период наибольшее количество дней с заморозками зафиксировано в 1986, 1988, 1989, 1991, 1998, 2006 и 2010 гг. Диапазон изменчивости среднемноголетней продолжительности периода без заморозков составляет около 40 дней. На исследуемой территории заморозки представляют собой значительный рискоформирующий фактор для сельского хозяйства. С целью уменьшения рисков в сфере растениеводства рассчитана вероятность возникновения заморозков по декадам весенних, летних и осенних месяцев. Отмечается, что наибольшие риски для местной системы растениеводства связаны с поздними весенними заморозками. Даже в третьей декаде мая вероятность их наступления составляет от 18 до 32%, а в северо-западной части вероятность возникновения заморозков в первой декаде июня превышает 10%. При этом число случаев с наиболее опасными поздними весенними заморозками, при которых температура опускается до -3 град.С и ниже, за последние десятилетия, по данным большинства метеостанций исследуемого района, уменьшается. В целом по региону не исключается высокая вероятность возникновения заморозков в последующие годы, особенно в весенне- летний период.

Полярные стратосферные облака ( ПСО) играют значительную роль в формировании полярных озоновых аномалий, выступая в качестве " поверхностей " для гетерогенных реакций, протекающих с высвобождением фотохимически активного молекулярного хлора в период с конца зимы по начало весны. Кроме того, в течение зимы на частицах ПСО происходит накопление " резурвуаров" хлора, реагентов гетерогенных реакций. В случае разрушения частиц ПСО в середине зимы, процесс накопления соединений хлора прерывается, и в период с конца зимы по весну не наблюдается разрушения озона даже в условиях сильного полярного вихря, в присутствии вновь сформировавшихся ПСО. В работе с использованием метода оконтуривания вихрей исследована динамика арктического полярного вихря зимой 1984/1985, 1998/1999, 2001/2002, 2012/2013 и 2018/2019 гг., как причины аномально длительного отсутствия ПСО в Арктике в середине зимы, когда в январе они существовали в течение не более 5 дней по данным спутниковых наблюдений. Разрушение частиц ПСО в исследуемые годы наблюдалось при ослаблении динамического барьера полярного вихря, вследствие локального уменьшения скорости ветра по границе вихря ниже 20 м/с в нижней стратосфере, которое регистрировалось на протяжении практически всего января. Описанные в работе случаи являются единственными примерами аномального ослабления арктического полярного вихря в середине зимы за период с 1979 по 2022 г.

Приведены результаты исследований впервые наблюдаемой в Сибири вспышки массового размножения нового инвазивного вредителя кедра сибирского ( Pinus sibirica Du Tour )- союзного короеда ( Ips amitinus (Eichh.)). Исследования проведены в юго-восточной части Западной Сибири, на территории Томской области, в поврежденных чужеродным короедом припоселковых кедровниках. Показано, что возникновение вспышки спровоцировано благоприятными погодными условиями последних десятилетий и обилием в экосистемах - реципиентах инвазии деревьев, ослабленных по разным причинам, среди которых важное значение имела вспышка численности сибирского шелкопряда в 2016-2018 гг. Выявлены особенности популяционной динамики союзного короеда в новых местообитаниях по сравнению с первичным ареалом в Европе : повышение уровня численности популяций, сужение трофической специализации вплоть до региональной монофагии, снижение роли межвидовой конкуренции за счет вытеснения инвайдером местных видов стволовых дендрофагов, одновременное существование очагов размножения в разных фазах развития и связь их характеристик с породным составом насаждений и факторами ослабления. Предложена и реализована на уровне лесничеств оригинальная методика оценки риска распространения вспышки размножения союзного короеда на территории Томской области при воздействии комплекса факторов, способствующих повышению его численности.

В статье обобщены результаты изучения долговременной истории палеопожаров в мире и отдельно на территории России. Рассматриваются перспективные и достоверные методы реконструкции локальной и региональной динамики палеопожаров- микро- и макроугольковый анализы. На основе обзора мировых и российских научных достижений анализируются подходы к изучению палеопожаров, методы обработки и идентификации микро- и макроскопических частиц угольков, включая новейшие средства программного обеспечения их идентификации (The Charcoal Quantification Tool, WinSEEDLETM) и анализа (CharAnalysis ). Кроме того рассматриваются возможности современных международных баз по палеопожарам ( Global Charcoal Datebase, Reading Paleofire Datebase ), содержащих в себе актуальную информацию по локальной и региональной палеопожарной обстановке в голоцене. Анализируются проведенные региональные исследования по изучению палеопожаров в мире и на территории России, а также подчеркиваются перспективные направления и некоторые проблемы, связанные с реконструкцией палеопожаров. Обзор российских публикаций показал, что центральная часть и юг Восточно-Европейской равнины, а также юго-восток Западной Сибири являются наиболее изученными регионами в вопросах реконструкции динамики палеопожаров. Единичные подобные исследования проводились на Урале, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, но большая часть регионов России остаются не изученными в данном направлении. В последние годы основной акцент в российских исследований приходится на изучение локальной динамики пожаров на основе применения микроуголькового анализа. Анализ международных баз данных по палеопожарам показывает ,что эти сведения нуждаются в кардинальном пересмотре в отношении ключевых месторождений на территории России. Авторами представлена обобщенная карта-схема России с указанием ключевых участков, на которых проведены реконструкции палаопожарной динамики с использованием микро- или макроуголкового анализов.

Приводится сравнение основных характеристик арктического полярного вихря, полученных по данным GSFC NASA ( средняя скорость зонального ветра на 60 град с.ш., средняя температура в области 60-90 град с.ш.) и методом оконтуривания вихрей с помощью геопотенциала ( средняя скорость ветра по границе вихря, средняя температура внутри вихря), на примере трех крупнейших арктических озоновых аномалий и в среднем за 1979-2021 гг. Средняя скорость ветра по границе вихря согласно методу оконтуривания в среднем в два раза выше средней скорости зонального ветра на 60 град с.ш. и составляет в январе 37,3+- 5,6 и 58,9 +- 13,1 м/с на уровнях 50 и 10 гПа соответственно. Средняя температура внутри вихря, согласно методу оконтуривания, в целом на 5 град.С ниже средней температуры в области 60-90 град. с.ш. в нижней стратосфере. Полученные количественные характеристики расширяют представление о динамике арктического полярного вихря в нижней стратосфере.

Представлен алгоритм восстановления высоты нижней границы облаков ( ВНГО ) по данным пассивного спутникового зондирования с помощью методов искусственного интеллекта. Определение ВНГО рассмотрено как частный случай решения задачи классификации. Обучение алгоритма осуществлялось путем сопоставления результатов активных измерений ВНГО на сети наземных светолокационных и лазерных регистраторов ASOS ( Automated Surfase Observing System), лидаром CALIOP ( спутник CALIOP ) и радарам CPR ( спутник CloudSat ) с другими параметрами облачности, полученными по данным спектрорадиометра MODIS ( спутник Aqua ). Проанализированы возможности инструментов активного зондирования по определению ВНГО у облаков с различной оптической толщиной. Алгоритм восстановления ВНГО основан на использовании трех независимых самоорганизующихся нейронных сетей Кохонена. Определены значения ВНГО однослойной облачности над Западной Сибирью в летнее время по данным MODIS. Установлено, что разработанный алгоритм недооценивает ВНГО во всем диапазоне допустимых значений оптической толщины. Среднее смещение полученных оценок ВНГО относительно эталонных данных ASOS/CALIOP/CPR составляет - 0,2 км при среднеквадратичном отклонении 1,2 км.

Период существования полярных озоновых аномалий зависит от фазы квазидвухлетней цикличности (КДЦ ). КДЦ определяет расположение субтропической критической линии ветра, которое влияет на распространение планетарных волн в стратосферу. В результате, во время западной фазы КДЦ наблюдается усиление полярного вихря, а во время восточной - его ослабление, что проявляется в сроках, продолжительности и интенсивности разрушения стратосферного озона. Полярные озоновые аномалии формируются внутри устойчивого полярного вихря в период с конца зимы по весну в результате протекания гетерогенных и фотохимических реакций разрушения озона в присутствии солнечного излучения. Работа посвящена исследованию влияния фаз КДЦ на разных изобарических уровнях на динамику стратосферных полярных вихрей на основе спутниковых данных Goddard Space Flight Center NASA. Показано, что преобладающее влияние на динамику полярных вихрей оказывает КДЦ на уровне 30 гПа. В динамике антарктического полярного вихря это проявляется с сентября по декабрь, особенно в октябре и ноябре, а в динамике арктического полярного вихря - на протяжении всего периода его существования.

Представлена динамика гидротермических коэффициентов, характеризующих агроклиматические ресурсы на территории Сибири, в пределах координат 50-65 град с.ш., 60-120 град в.д. в период современных климатических изменений. Проанализированы интенсивность, повторяемость, продолжительность неблагоприятных для сельского хозяйства метеорологических явлений (атмосферных засух и условий переувлажнения). В качестве индикатора использованы индекс засушливости Педя ( S) и стандартизированный индекс осадков и испарения ( SPEI ), рассчитанные по данным 134 метеостанций и реанализа ERA5. В Восточной Сибири и на западе рассматриваемой территории наблюдается увеличение засушливости ( тренд 0,2 - 0,5 ед. за 10 лет). Северные районы Казахстана, Саяны и Западно-Сибирская низменность в 1950 - 2020 гг. характеризуются относительной стабильностью гидротермических условий ( статистически значимые изменения не выявлены ). Прямая линейная зависимость гидротермических условий от крупномасштабных циркуляционных процессов в большинстве случаев не обнаружена. Наибольшее число статистически значимых коэффициентов корреляции получено для индекса засушливости S и индекса скандинавского колебания SCAND.

Обсуждаются проблемы обеспечения орнитологической безопасности объектов и территорий. Приводится краткий обзор методов защиты от птиц и факторов, влияющих на эффективность отпугивания, особо выделяя акустическое отпугивание. На примере аэропорта г. Томска рассматривается использование биоакустических отпугивателей птиц направленного действия с системой технического зрения. Формулируются задачи создания эффективных орнитологических средств отпугивания с применением элементов искусственного интеллекта для обнаружения птиц, распознавания вида, формирования необходимого воздействующего излучения и др..