В монографии рассматриваются результаты многолетних исследований спектральной прозрачности атмосферы и угловых харктеристик рассеянного излучения, проведенных в прибрежных районах Черного моря. Описываются методы разделения общего ослабления на аэрозольную и молекулярную компоненты. Впервые анализируются статистические характеристики коэффициентов аэрозольного ослабления и направленного рассеяния атмосферных дымок. Приводятся микрофизические параметры аэрозоля, полученные по данным как прямых измерений, так и оптических исследований с последующим решением обратной задачи. Предлагается эмпирическая модель оптических характеристик прибрежных атмосферных дымок.Книга предназначена для специалистов, работающих в области атмосферной оптики и прикладной метеорологии.

Обобщены результаты многолетних исследований в области математического моделирования планетарной тепловой радиации. Рассмотрены приближенные и точные методы расчета пропускания и тепловой радиации. Выполнена оптимизация эталонного метода расчета пропускания газовой среды. Рассмотрены смежные проблемы: моделирование процессов рассеяния радиации на аэрозольных и облачных частицах, строгие методы и так называемые "Эталонные расчеты" решений уравнений переноса атмосферной радиации, чувствительность моделей к вариациям метеоданных и содержаний газов. Приводятся обширные вычисления потоков коротковолновой и длинноволновой радиации. Развит новый подход построения параметрических моделей пропускания и радиации с использованием преобразования Лапласа и ортогональных экспоненциальных рядов. Выполнен анализ современных компьютерных моделей пропускания и радиации газовой среды. Получены модели для эталонных и приближенных расчетов потоков теплового излучения системы "атмосфера – подстилающая поверхность".

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.

Рассмотрены алгоритмы автоматической идентификации вихревых структур, возникающих в деформируемом твердом теле. Исходные векторные поля смешений, характеризующие формоизменение твердого тела, регистрируются методом корреляции цифровых изображений. В качестве критериев идентификации вихрей предложено использовать циркуляцию и функционал, связанный с ортогональностью вектора и его радиус-вектора. Рассмотрено их применение на примере модельных векторных полей с вихрями ротационного и безротационного типов. Работа алгоритмов показана на примере поля смещений, характеризующего течение материала сварного соединения стали 10Г2С. Продемонстрирована роль конечных размеров скользящего окна. Предложены дополнительные критерии, помогающие выделить вихревые структуры.

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.

В монографии приводятся принципы построения и численной реализации модели общей циркуляции океана, разработанной в Институте вычислительной математики (ИВМ) РАН. В настоящее время это единственная модель данного типа, способная адекватно воспроизводить циркуляцию Мирового океана при расчетах на большие времена. Проведено объединение моделей общей циркуляции атмосферы и океана в совместную климатическую модель. Выполнены исследования формирования циркуляции океана и его отклика на короткопериодные и долгопериодные атмосферные воздействия. Получен ряд важных выводов об особенностях формирования циркуляции океана и прогноза климатического состояния совместной системы атмосфера-океан. Разработанная модель океана может применяться для решения различных научных и практических задач, связанных с моделированием циркуляции Мирового океана и его отдельных акваторий. Монография будет полезна специалистам в области общей циркуляции океана и атмосферы, климатологии, а также студентам и аспирантам.

Монография посвящена североатлантическому колебанию (САК), которое является одной из важнейших характеристик крупномасштабной циркуляции атмосферы в северном полушарии. Исследуется роль атмосферных синоптических процессов и параметров океана в формировании и эволюции той или иной фазы САК. Обсуждаются вопросы влияния САК на погоду и климат в регионе Северная Атлантика - Европа, а также на различные поля в океане. Для специалистов в области физики атмосферы и океана, преподавателей, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Излагаются результаты статистического анализа современных изменений климата пограничного слоя атмосферы над территорией Сибирского региона, проведенного на основе данных о температуре и влажности воздуха. Рассмотрены особенности тридцатилетних (с 1981 по 2010 г.) изменений фоновых (среднегодовых и среднесезонных) характеристик и параметров изменчивости температуры и влажности воздуха в зависимости от географического положения района наблюдения. Выявлены территории и сезоны с ослаблением темпов потепления (или даже с похолоданием) климата пограничного слоя атмосферы в условиях современного глобального потепления. Предложен новый метод сверхдолгосрочного прогноза, базирующийся на использовании аппарата калмановской фильтрации и двумерной динамико-стохастической модели и обеспечивающий надежное предсказание среднесезонной температуры и влажности воздуха с годовой заблаговременностью. Монография рассчитана на широкий круг специалистов, работающих в области атмосферной оптики, климатологии, физики атмосферы.