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.

Специальный выпуск журнала приурочен к датам проведения 9-й сессии Северо-Евразийского климатического форума по сезонным прогнозам стран СГН. Тематика журнала охватывает исследовательские и практические аспекты, связанные с мониторингом и прогнозированием короткопериодных колебаний климата. В журнал вошли статьи, посвященные исследованиям региональных оценок короткопериодных колебаний климата, мониторингу климатической системы, методам и технологиям усовершенствования долгосрочных прогнозов, анализу оправдываемости долгосрочных прогнозов, выпуску специализированной климатической информации. Рассчитан для специалистов, научных сотрудников, аспирантов, специализирующихся в области долгосрочного метеорологического прогнозирования климатической изменчивости.

Излагаются результаты исследований в различных областях гидрометеорологии. Анализируется взаимосвязь динамики внетропической тропопаузы и общего содержания озона в период 2009 -2011 г.г., изменчивость температуры воздуха осенью на европейской части России и юго-западной части Западной Сибири. Приводится статистика ветра и волн в Северной Атлантике по данным буйковых измерений, обсуждаются методы прогноза опасного волнения в океане с повышенной заблаговременностью. Исследуется режим ветрового в Цемесской бухте Черного моря с использованием модели SWAN. Обсуждаются изменения климатических ледовых характеристик на морях европейской части России и приводятся типовые ледовые условия на основных судоходных трассах этих морей. Сборник рассчитан на специалистов в области гидрометеорологии.

Излагаются результаты исследований в области численного прогноза погоды, технологические аспекты оперативных систем прогноза погоды, проблемы модернизации центров обработки оперативной гидрометеорологической информации Росгидромета, варианты визуализации и доставки информации конечным пользователям, возможные причины аномально жаркого лета 2010 года на Европейской территории России.

Предлагаются рекомендации по оценке оправдываемости и эффективности долгосрочных, среднесрочных и краткосрочных прогнозов характеристик речного сока и притока воды в водохранилища, а также рекомендации по построению, проверке и оценке эффективности прогнозов, выпускаемых в вероятностной форме. Они основаны на использовании современных достижений в области статистического анализа гидрометеорологической информации. Их использование позволяет получать объективную оценку качества методик прогнозирования речного стока, выбирать их них оптимальные варианты и намечать пути их дальнейшего совершенствования.Рекомендации направлены на повышение эффективности и качества планирования водохозяйственных мероприятий и осуществления оперативных решений по защите от опасных проявлений водного режима рек и использованию водных ресурсов.Для специалистов в области гидрометеорологических прогнозов, гидрологии, водного хозяйства, мониторинга окружающей среды и экологии.

Излагаются результаты исследований в различных областях гидрометеорологии. Дается обзор работ о прогнозе характеристик атмосферы и океана на основе ансамблевого подхода. Анализируются выполненные на основе гидродинамических моделей расчеты ветрового волнения в Балтийском. Черном и Печорском морях, течений и уровня при штормовом нагоне в Азовском море. Исследуются особенности формирования опасного волнения в Северной Атлантике и излагаются результаты прогнозов этого явления. Описываются методы долгосрочного прогноза ледовых условий на дальневосточных морях и в Финском заливе.Анализируются условия образования "малых" вихрей в атмосфере. Исследуются роль солнечной радиации в периоды сумерек в развитии и продуктивности яровых зерновых культур. Даются оценки рисков нанесения ущерба опасными метеорологическими явлениями.Сборник рассчитан на специалистов в области гидрометеорологии.

В сборнике представлены статьи по развитию моделей гидродинамических прогнозов погоды, их применению для краткосрочных прогнозов характеристик, которые напрямую не воспроизводятся гидродинамическими моделями. Две статьи посвящены активно развивающемуся направлению - ансамблевым системам усвоения данных наблюдений. Представлены две статьи, в которых на основе данных наблюдений и объективного анализа выполнены диагностические исследования в интересах развития авиационных прогнозов. Сборник включает статью, посвященную долгосрочному вероятностному прогнозу, а также работы, связанные с различными аспектами общей циркуляции атмосферы. Некоторые статьи сборника носят дискуссионный характер. Сборник рассчитан на специалистов в области гидрометеорологии.

Излагаются результаты исследований, направленных на развитие технологий диагноза и прогноза динамических и термических характеристик в морях и океанах. Описываются технологии оперативного прогноза опасного волнения в Северной Атлантике с заблаговременностью до 10-15 суток и прогноза волнения в Керченском проливе Черного моря. Анализируется влияние атмосферных процессов на формирование волнения, в том числе экстремального, в океане. Представлены результаты расчета уровня и течений в Финском заливе во время наводнений в Санкт-Петербурге с учетом действующей дамбы. Обсуждаются сверхдолгосрочные прогнозы уровня Каспийского моря на 6, 12 и 18 лет и изменение ледовых характеристик Охотского моря в конце XX - начале XXI века.Сборник рассчитана на специалистов в области гидрометеорологии.

Излагаются принципы построения и правила использования автоматизированной системы краткосрочного прогнозирования стока рек бассейна Кубани и Черноморского побережья Кавказ. Система включает методики ежедневного получения прогноза расходов и уровней воды в различных речных створах данного региона. Система предназначена для паводков и использованию водных ресурсов. Разработанная структура и программные средства бассейновой автоматизированной системы краткосрочного прогнозирования речного стока обладают универсальностью и могут быть использованы в других регионах Российской Федерации.Для специалистов в области гидрометеорологических прогнозов, гидрологии, водного хозяйства, мониторинга окружающей среды и экологии.

В сборнике излагаются результаты исследований в различных областях гидрометеорологии. Анализируются особенности изменчивости уровня Каспийского моря на различных временных масштабах и дается краткий обзор работ по сверхдолгосрочному прогнозу уровня. Приводятся оценки влияния различных факторов на ледовый режим морей европейской части России, дается описание ансамблевого метода прогноза ледовых условий на Белом и Азовском морях. Описана типизация штормовых циклонов, вызывающих опасное волнение в Северной Атлантике. Представлены оценки качества прогноза полей ветра по глобальной спектральной модели атмосферы Гидрометцентра России на акватории Северной Атлантики. Представлен вероятностный прогноз зимних погодных условий на территории Беларуси, анализируются агрометеорологические особенности засухи 2010 года в России. Сборник рассчитан на специалистов в области гидрометеорологии.

Излагаются результаты исследований энергетики барических образований умеренных широт, а также представлена методика климатического обоснования использования энергии ветра. Рассматриваются вопросы объективного анализа облачности и опасных явлений погоды по данным дистанционного зондирования атмосферы и станционных наблюдений. Обсуждаются различные аспекты моделирования и прогноза атмосферных процессов и явлений с широким привлечением для решения данных задач гидродинамической модели WRF.Монография рассчитана на научных работников, аспирантов и студентов гидрометеорологических специальностей.

Данная книга представляет собой описание многомасштабной (бесшовной) системы глобального моделирования атмосферы, созданной на основе полулагранжевой модели атмосферы ПЛАВ. В книге приводится описание блока решения уравнений динамики, параметризаций процессов подсеточного масштаба. Рассматривается параллельная реализация модели. Авторы уделяют внимание оперативной технологии применения модели ПЛАВ для расчета среднесрочных прогнозов. Наконец, представлены некоторые результаты применения модели для воспроизведения атмосферных процессов на различных временных масштабах.

Представлен новый подход к изучению развития структуры снежного покрова на основе его кристалломорфологии, а также фундаментальных законов природной симметрии и эволюционной биологии. Разработаны детерминированные и стохастические эмпирические модели, описывающие сублимационно-метаморфический цикл сезонного снежного покрова как эволюционный биосферный процесс. Выявлены стадийность форм роста кристаллов и саморазвитие снежных горизонтов в различных полиморфных вариантах метаморфического цикла. На этой основе разработана новая кристалломорфологическая классификация сезонного снега, по которой описаны региональные и локальные типы снежных структур. Вероятностные закономерности эволюции выявлены моделями авторегуляции метаморфизма двух типов: саморегуляции снежных горизонтов и регулирования их извне. Эволюционные модели призваны совершенствовать методы долгосрочного прогнозирования лавинной опасности. Проведена также количественная оценка структурно-эволюционного полиморфизма снежного покрова. Для специалистов в области изучения эволюционных биосферныхъ процессов. структурного снеговедения и прогнозирования снежных лавин.

Рассмотрены методологические и инструментальные основы создания прототипа информационно-измерительной системы (ИИС) для мониторинга и прогноза опасных метеорологических явлений на территории площадью до нескольких сотен квадратных километров. Инструментальная часть системы включает территориально-разнесенную сеть ультразвуковых автоматических метеостанций АМК-03, предающих измеряемые значения метеовеличин на сервер сбора информации с высокой частотой обновления данных. Для прогнозирования метеорологических процессов используются мезомасштабная модель WRF и разработанный метод локального краткосрочного прогноза, основанный на применении алгоритмов калмановской фильтрации измеряемых АМК-03 значений метеовеличин. Приведены описание созданной ИИС и первые полученные результаты.

Обзор содержит наиболее значимые результаты работ российских ученых в области динамической метеорологии, выполненных в 2011-2014 гг. Он является частью Национального отчета России по метеорологии и атмосферным наукам, подготовленного для Международной ассоциации по метеорологии и атмосферным наукам (IAMAS). Отчет был рассмотрен и одобрена на XXVI Генеральной ассамблее Международного союза геодезии и геофизики (IUGG). К обзору прилагается список основных публикаций российских ученых по динамической метеорологии за 2011-2014 гг.

Описаны аналитические и численные методы исследования уравнений и систем в частных производных: гиперболических, параболических, эллиптических и смешанного типа, линейных и нелинейных. Список этих методов и приемов велик, и они должны дополнять друг друга: интегральные преобразования, вариационное исчисление, специальные функции, асимптотические методы, сплайны, рациональные аппроксимации. Книга адресована читателю, который использует и аналитические, и численные, компьютерные методы в своих исследованиях.

В монографии на примере лесов Тянь-Шаня и Рудного Алтая дано решение задачи моделирования и прогноза норм естественной заселенности горных склонов лесообразующими породами; решена задача количественного анализа парцеллярной дискретности древостоев. Обоснована новая единица горизонтального сложения древостоев - элементарная группа деревьев. Рассмотрена роль элементарный групп в лесу и их лесоводческое значение. В целом материал монографии дает научную основу для дифференцированного решения исследовательских и прикладных задач с учетом природного разнообразия горизонтального сложения горных лесов.Работа рассчитана на геоботаников, биогеоценологов, лесоводов, географов, а также на работников лесоустроительных предприятий и лесных хозяйств.