Обледенение является одним из наиболее опасных метеорологических явлений для авиации. Обледенение воздушного судна происходит в результате отложения льда на его поверхности при кристаллизации переохлажденных капель воды в условиях отрицательной или слабоположительной температуры воздуха. В работе на основе данных бортовой погоды за 2012-2018 гг. исследуются региональные особенности возникновения обледенения воздушных судов в районе аэродромов Новосибирска, Санкт-Петербурга и Ростова-на- Дону. В частности, рассмотрена повторяемость и интенсивность обледенения воздушных судов в исследуемых регионах в зависимости от формы облачности и температуры воздуха. Наибольшее количество сообщений об обледенении за период с 2012 по 2018 г. поступало от воздушных судов в районе аэродрома Новосибирска. Основным фактором, определяющим частоту возникновения обледенения, являются климатические условия аэродромов. Наибольшее количество случаев обледенения в районах рассмотренных аэродромов, включая сильное обледенение, отмечалось при фронтальной облачности, а именно: при сочетании слоисто-кучевой облачности с высоко-кучевыми и перистыми облаками. В районах аэродромов Новосибирска и Ростова-на-Дону обледенение воздушных судов наблюдалось в основном при отрицательных температурах на уровне земли, а в районе аэродрома Санкт-Петербурга в большинстве случаев - при положительных приземных температурах.

Представлены результаты исследования повторяемости обледенения воздушного судна (ВС) в зависимости от сезона и высоты в международном аэропорту Томск за период с 2011 по 2015 гг. Показано, что в районе аэропорта г. Томска в осенний период максимум повторяемости обледенения ВС составляет 43% от всех случаев. В зимний и весенний периоды повторяемость обледенения равна 26%, а летом ВС может подвергаться обледенению только в 5% случаев. Установлено, что в среднем за данный период 89,6% случаев обледенения приходится на высоты от поверхности земли до 2999 м, а выше 6000 м данное явление не фиксируется. В зимний период максимум повторяемости обледенения ВС наблюдается на высотах от 0 до 999 м. В осенний и весенний периоды максимальное количество случае с обледенением фиксируется в слое от 1000 до 1999 м. Летом максимум повторяемости обледенения находится в слое высот от 1000 до 1999 м, но он не ярко выражен. Высотный ход повторяемости обледенения в районе международного аэропорта Томск отличается от результатов исследований данного явления, опубликованных ранее для континентальных штатов США и Европейской территории СССР.

Представлены результаты оценки успешности прогноза обледенения воздушного судна (ВС) при использовании дистанционного способа определения зон его возможного обледенения в нижнем километровом слое. Оценка проводилась на основе расчета предупрежденности наличия опасного метеорологического явления, в данном случае обледенения ВС. Описана методика расчета предупрежденности наличия явления, которая соответствует методике, используемой в авиационных прогностических подразделениях для расчета оправдываемости. Эта методика учитывает не только время, но и высоту. Проведенные расчеты показали, что предложенный дистанционный способ успешно спрогнозировал обледенение ВС как по формуле Годске, так и по модели Шульца-Политович.

Настоящая монография начинает серию публикаций по проблемам эволюции земной атмосферы под воздействием природных и антропогенных процессов глобального, регионального и локального масштабов. Рассматриваются концептуальные основы климато-экологического мониторинга Сибири как основы комплексного подхода к региональному мониторингу атмосферы с учетом многокомпонентного состава атмосферы и ее пространственно-временной изменчивости, а также с учетом новых достижений по методам и технике наблюдения за параметрами атмосферы. Обсуждаются известные лидирующие атмосферные процессы, явления и факторы как природного, так и антропогенного происхождения. Обосновывается необходимость совмещения мониторинга — и метеорологического, и экологического . Рассчитана на широкий круг ученых и специалистов в области физики атмосферы, климатологии, охраны окружающей среды, разработки и эксплуатации техники экологического контроля. Книга может быть полезна и как учебное пособие при подготовке или повышении квалификации работников природоохранных учреждений.

В монографии изложены достижения в области математического и численного моделирования нестационарного переноса загрязняющих примесей в пограничном слое атмосферы. Выполняется разработка вычислительных моделий и соответствующих эффективных алгоритмов для задач прогноза переноса и рассеяния аэрозолей, использующих оперативную информацию метеорологического характера.

Рассматриваются задачи математического моделирования влияния аэрозольных частиц и радиоактивных веществ на электрическое состояние атмосферы. Рассчитываются коэффициенты присоединения атмосферных ионов к аэрозольным частицам. даются оценки вклада радиоактивных веществ в интенсивность ионообразования в атмосфере. Приводятся методы расчета структуры электродного приземного слоя с учетом этих факторов в приближении классического и турбулентного электродного эффекта. Формулируется задача математического моделирования глобальной электрической цепи (ГЭС) в земной атмосфере с учетом различных генераторов, действующих в атмосфере. Рассматриваются стационарная и нестационарная модели ГЭС с учетом грозовых облаков, как генераторов электрического поля атмосферы. Обсуждаются также космические факторы, влияющие на электрическое поле атмосферы. Приводятся оценки влияния аэрозольных частиц и радиоактивных веществ на основные параметры глобальной электрической цепи.Монография представляет интерес для студентов, аспирантов, преподавателей метеорологических и экологических специальностей.

Рассматриваются задачи математического моделирования влияния аэрозольных частиц и радиоактивных веществ на электрическое состояние атмосферы. Рассчитываются коэффициенты присоединения атмосферных ионов к аэрозольным частиц, даются оценки вклада радиоактивных веществ в интенсивность ионообразования в атмосфере. Приводятся методы расчета структуры электродного приземного слоя с учетом этих факторов в приближении классического и турбулентного электродного эффекта. Формулируется задача математического моделирования глобальной электрической цепи (ГЭС) в земной атмосфере с учетом различных генераторов. действующих в атмосфере. Приводятся оценки влияния аэрозольных частиц и радиоактивных вещество на основные параметры глобальной электрической цепи.Пособие может быть использовано студентами и аспирантами метеорологических и экологических специальностей.

В учебном пособии излагается теория рассеяния оптических волн отдельными частицами и основные закономерности рассеяния, которые следуют из результатов физических и численных экспериментов. Рассматриваются теория однократного и многократного рассеяния оптических волн системой частиц и основные закономерности переноса излучения. Наряду с традиционными вопросами переноса излучения (оптической энергии) обобщаются результаты исследований по переносу оптического изображения, оптической локации и флуктуациям поля и интенсивности. Приводятся сведения об основных свойствах атмосферного аэрозоля, его источниках и процессах, обуславливающих изменение микрофизических характеристик. Подробно рассматриваются вопросы распространения оптического излучения в атмосферном аэрозоле. При этом в сжатой форме излагаются результаты исследований по рассеянию оптических волн несферическими, неоднородными, анизотропными частицами. Обобщаются результаты по таким современным разделам оптики дисперсных сред, как оптика спеклов, электрооптические эффекты при аэрозольном рассеянии, учет рассеянного аэрозолем солнечного излучения при аэрокосмических наблюдениях. Учебное пособие предназначено для студентов (бакалавров и магистров) и аспирантов физических факультетов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере. Представляет интерес также для преподавателей специальных дисциплин по направлению «Оптотехника» и молодых специалистов, занимающихся разработкой или использованием оптических методов для изучения атмосферы, океанов и диугих рассеивающих сред.

Описывается измерительная метеорологическая система на основе четырех постов ультразвуковых АМС серии АМК-03, территориально разнесенных на несколько десятков километров в окрестностях г. Томск, контроллеров для передачи методанных через Интернет, сервера для сбора информации и специального программного обеспечения. Приводятся примеры синхронных измерений основных метеорологических величин на постах, их корреляционный анализ для четырех периодов недельных наблюдений и функций взаимной пространственно-временной корреляции. Система является прототипом для реализации технологии мезомасштабного мониторинга атмосферного приземного слоя.

В монографии рассмотрены современные методы и средства лазерного дистанционного зондирования атмосферы. Изложены традиционные принципы построения систем лидарного мониторинга, рассмотрены источники помех и особенности обработки эхосигналов. Раскрыты особенности разработанной автором обобщенной безразмерно-параметрической методологии оценки эффективности и потенциальных возможностей всех классов атмосферных лидарных систем. Показаны особенности применения разработанной методологии для широкого круга приложений лазерного дистанционного зондирования. Развиты методы повышения эффективности атмосферных лидаров в сложной помеховой обстановке на основе улучшения пространственной избирательности и повышения фоновой устойчивости. Представлена теория непрерывных частотно-модулированных лидарных систем лазерного зондирования атмосферы с пространственным разрешением. На основе методологии безразмерной параметризации осуществлен комплексный сопоставительный анализ потенциальных возможностей двух основных классов лидаров: импульсных и непрерывных частотно-модулированных. Проведены комплексное сравнение важнейших разновидностей лидарных приемников на ФЭУ и ЛФД и прогнозирование их поведения в присутствии фоновых помех, характерных для атмосферных лидаров. Для научных работников и инженеров, специализирующихся в области разработки и использования систем дистанционного зондирования и оптической локации, исследования природных ресурсов, охраны окружающей среды и предотвращения чрезвычайных ситуаций, а также аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.

В книге излагается новый термодинамический подход к межфазным явлениям, на основе которого разработана квантово-статистическая электронная модель строения двойного электрического слоя (ДЭС). С помощью электронной модели ДЭС описываются кинетика электрохимических реакций и явлений, связанных с электропроводностью. Книга адресована студентам и преподавателям химических и химико-технологических вузов, а также специалистам в области электрохимии.