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.

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.

Страшно подумать — мы находимся всего в 30 километрах от раскаленных земных недр, где при чудовищных температуре и давлении плавятся железо и базальт. А совсем рядом, на поверхности Земли, взвиваются к небу гигантские воздушные вихри, накатываются на берег штормовые волны. Не проходит недели, месяца, чтобы где-то не обрушились на людей страшные смерчи, циклоны, тайфуны, не тряслась под ногами земля и потоки воды не сносили города и селения. Что это, просто стихийные бедствия, глобальное потепление, последствия деятельности человека или... что-то иное? Так что же ждет нашу страну в ближайшие 10 лет, чего нам следует опасаться и на что уповать? Правда ли, что в будущем Россия станет одним из самых безопасных мест на Земле?.

В сборнике содержатся результаты теоретических и экспериментальных исследований по современным проблемам изменения климата и прогноза погоды, атмосферной диффузии и мониторинга состояния атмосферы, климатологии, дистанционного зондирования атмосферы. Сборник рассчитан на широкий круг научных работников и инженеров, интересующихся результатами современных исследований в области метеорологии и их практическим использованием.

Анализ рядов температуры приземного слоя атмосферы, полученных на метеостанциях Евразии, выполненный с использованием аналитического сигнала, является предметом данной статьи. Климатические классы выделяются путем сравнения фазы температурного ряда с оценкой типовой фазы в итерационном процессе. данная вычислительная технология впервые применена для изучения климатических процессов. Новы подход является информативным и соответствует известным представлениям о географии климата. Подтверждается, что фазировка и синхронность являются существенными особенностями климатических процессов на Земле.

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.

Книга посвящена анализу закономерностей изменения окружающей среды России в прошлом столетии, главном образом четырем основным аспектам этой проблемы. В первой главе рассматриваются изменения ландшафтной структуры территории страны - агроландшафтов, лесных и застроенных земель, малонарушенных северных регионов, динамика почвенного покрова, флористического разнообразия и др. Вторая глава посвящена одной из важнейших экологических проблем страны - загрязнению ее территории. Рассматривается загрязнение атмосферы, природных вод, особое внимание уделено радиоактивному загрязнению и загрязнению тяжелыми металлами. В третьей главе анализируется различные региональные проблемы, связанные с негативными изменениями в них природной среды. Четвертая глава включает в себя несколько среднесрочных прогнозов изменения природной среды и ресурсного потенциала России. Книга предназначена для специалистов в области физической и экономической географии, ландшафтвоведения, геохимии, ресурсопользования и экологии, научных сотрудников, преподавателей высшей школы.

В течение последних нескольких десятилетий наблюдается смещение к полюсу таких элементов общей циркуляции атмосферы, как ячейка Гадлея и штормтреки. На основе результатов численного моделирования динамики климата с использованием идеализированной модели климатической системы показано, что тенденция к смещению штормтреков Северного полушария в условиях потепления климата (по сценарию RCP-8.5) к полюсам будет продолжаться. Обсуждаются также другие особенности динамики общей циркуляции в условиях меняющегося климата, обнаруженные в ходе численного эксперимента.

Атлантическое долгопериодное колебание (АДК), связанное с изменением океанического переноса тепла в Северной Атлантике и Атлантическом секторе Арктики, оказывает значительное влияние на климат Северного полушария (СП). С 1970-х по начало 2000-х гг. наблюдался рост индекса АДК, совпадающий с трендом глобального потепления. Для оценки вклада АДК в сезонные изменения температуры в СП проанализированы численные эксперименты с совместной моделью общей циркуляции атмосферы ECHAM5 и термодинамической моделью верхнего перемешанного слоя океана с использгван6ием аномальных потоков океанической конвергенции тепла, связанных с АДК. При этом исследовался относительный вклад аномальных потоков тепла в Атлантике и в Арктике. Показано, что АДК может объяснять около 40% наблюденных температурных изменений в последние 30 лет в зимний и летний сезоны. Вертикальная структура температурных изменений, связанных с АДК, также имеет много общего с эмпирическими оценками, в частности воспроизводит арктическое усиление с максимальными трендами у поверхности в высоких широтах СП. АДК в модели приводит к увеличению вероятности формирования аномально холодных температурных режимов в феврале на территории России, несмотря на рост средней температуры для февраля. Также отмечено увеличение вероятности формирования аномально жарких июлей, в том числе на европейской территории России. Показано, что важный вклад в сезонные изменения вносят аномальные потоки тепла в Арктике, которые обычно не учитываются при моделировании эффекта долгопериодных колебаний в Северной Атлантике. Полученные результаты указывают на важную роль АДК в формировании погодно-климатических аномалий.

Книга большого коллектива американских ученых и педагогов представляет собой учебное издание, разработанное под эгидой Американского химического общества. Книга в настоящее время служит в качестве основного учебного пособия по химии в 60 % американских общеобразовательных школ. Выгодное отличие ее от других учебников состоит в том, что задачи общего химического образования на уровне средней школы решаются нетрадиционно. Охвачено содержание основного школьного курса, включая как теоретические, так и практические аспекты, однако в качестве главного организующего принципа изложения и систематизации материала взяты наиболее актуальные проблемы современного общества в повседневной жизни человека, решение которых невозможно без химических знаний: разработка природных ресурсов, снабжение человечества питьевой водой, пищей, медицинскими препаратами, охрана окружающей среды, энергетика и др. Книга снабжена хорошо продуманным иллюстративным материалом, комплексом вопросов, задач, экспериментов, что делает ее чрезвычайно ценной для массовой школы. Для учеников и учителей средних общеобразовательных школ и для всех, кому интересен американский опыт школьного воспитания в духе подготовки сознательных граждан демократического общества.

Кратко представлены некоторые результаты, полученные на основе начатых еще в лаборатории спектроскопии СФТИ ТГУ спектроскопических исследований. В частности, приведены результаты теоретического исследования важных для описания поглощения в окнах прозрачности атмосферы и, следовательно, для решения климатических задач процессов. включающих частоты, удале6нные от центра линии. Описаны возникши как отклик на количество накапливающихся спектроскопических данных информационно-вычислительные системы, которые способны не только производить вычисления по заданным алгоритмам, но и отвечать н вопросы о их полноте и сравнении данных. учитывая структуру этой предметной области. Представлен разработанный прототип вычислительно-информационной инфраструктуры (виртуальной исследовательской среды) поддержки климатических исследований.

Получены оценки пространственно-временной изменчивости климатических характеристик на территории Западной Сибири за 1976-2014 гг. Установлено влияние на эту изменчивость параметров циркуляции атмосферы, таких как составляющие скорости ветра, относительная завихренность, индексы крупномасштабной циркуляции. Выявлено, что в зимние месяцы процесс потепления сменился процессом похолодания, что связано, в первую очередь, с изменением процессов атмосферной циркуляции, описываемых индексом SCAND.

На основе экспериментальных данных спутника Envisat исследована территориальная распространенность водяного пара для различных природно-климатических зон юга западной Сибири в летние сезоны 2008-2011 гг. Анализ коррелированности временных рядов содержания водяного пара в атмосфере по данным спутника Envisat W и радиозондовых наблюдений w для территории аэрологической станции г. Омске показал, что абсолютные величины W и w линейно связаны между собой. Коэффициент корреляции равен 0.77 (уровень значимости р = 0.05). Рассчитаны функции распределения количества водяного пара по числу случаев его измерений со спутника Envisat для безоблачного неба для трех зон с разными физическими параметрами подстилающей поверхности: степной, Большого Васюганского болот (БВБ) и лесной зоны. Функции распределения носят бимодальный характер, причем каждя отдельная мода подчиняется нормальной логарифмическому закону. Приведены параметры этих распределений.

Обобщены результаты научных исследований и разработок, выполненных в ИОМ СО РАН за 30-летний период, по развитию технических средств и технологий лазерного и акустического зондирования окружающей среды, перспективных с точки зрения дистанционности и оперативности при определении профилей аэрозольных загрязнений и метеорологических величин, а также мониторинга пространственно-временных вариаций их полей. Представлены созданные в Институте наземные, самолетные и космические лидары для зондирования атмосферы и подстилающей поверхности и технологии их применения и проектирования. Рассмотрены направления проводимых в Институте работ по акустическому зондированию атмосферного пограничного слоя и достижения по созданию новых технических средств и технологий для этих целей. Представлены результаты применения созданных технических средств и технологий акустического зондирования для мониторинга атмосферного пограничного слоя и распространения звука в нем.

Книга является сборником избранных трудов Международной конференции "ТУРБУЛЕНТНОСТЬ, ДИНАМИКА АТМОСФЕРЫ И КЛИМАТА", посвященной памяти академика А. М. Обухова (1918-1989). Конференция была посвящена одному из самых актуальных направлений в науках о Земле, а именно - исследованиям в области физики атмосферы, климата и окружающей среды, и проходила в г. Москве с 13-го по 16-ое мая 2013 г. Организаторами конференции выступили Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, Отделение наук о Земле РАН, HAAB/ В соответствии с программой Конференции книга делится на 6 секций: "Турбулентность", "Геофизическая гидродинамика", "динамика атмосферы и климатической системы", "Физика и состав атмосферы", "Взаимодействие атмосферы и океана", "Распространение волн", Статьи, написанные на основе пленарных докладов, сделанных ведущими российскими учеными, в их числе прямыми учениками А. М. Обухова, как правило, открывают каждую секцию книги. Книга дает прекрасное представление о современном состоянии науки об атмосфере и тенденциях ее развития. Она будет полезна широкому кругу читателей: специалистам, работающим в данной области знания, аспирантам и студентам, изучающим науки о Земле.

В работе представлены результаты сравнительного анализа характеристик барических образований, определявших погоду на территории Сибири за период 1976-2011 гг. по данным приземных синоптических карт и карт, построенных с помощью NCEP/DOE AMIP II реанализа. Область исследования была ограничена 50-70 с.ш., 60-110 в.д. Были рассмотрены такие характеристики циклонов и антициклонов как число, давление в центрах, градиент давления, продолжительность. Было получено, что реанализ достаточно хорошо отражает качественную картину временной изменчивости числа барических образований. Во второй половине исследуемого периода циклоны стали менее глубокими, а антициклоны менее интенсивными, как по данным приземных синоптических карт, так и по данным реанализа. Средняя величина градиента давления барических образований по данным приземных синоптических карт в два-три раза меньше, чем по данным реанализа. Средняя многолетняя продолжительность влияния на территорию барических образований по данным приземных синоптических карт и по данными реанализа практически одинакова. Над территорией Сибири в период 1976-2011 гг. по данным приземных синоптических карт отмечается увеличение продолжительности антициклональной погоды, а по данным реанализа увеличение продолжительности циклонической погоды.

Мечта об управлении (подчинении) погодой - общечеловеческая; при этом оптимисты верят в то, что время это уже наступило и дело просто в деньгах, а не в отсутствии «погодоуправляемых» технологий; пессимисты же считают, что масштабно «подгонять» погоду под свои желания человеку если и удастся, то в стратегическом плане это будет «палка о двух концах». Автор данной книги, проведший значительную часть жизни в экспедиционных полетах на летающих метеолабораториях в качестве инженера-бортаэролога и специалиста по активным воздействиям на облака, длительное время собирал материал о бесконечных попытках человека овладеть методами управления погодой. И вот перед Вами - хронология этих попыток, изложенная в виде очерков в привязке к общей истории человечества, а также истории развития метеорологических и авиационных знаний. Очерки охватывают период от древних жрецов до известной «погодопреобразующей» инициативы мэра Москвы Ю.М. Лужкова (о которой автор уже рассказал в своей предыдущей книге-исследовании «Разгон облаков. Кто кого охмуряет?»).

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.

В книге излагаются базовые основы построения математических моделей при решении задач физики климатической системы, приводятся методы их конечномерной аппроксимации и возникающие при этом основные численные алгоритмы, обсуждаются суперкомпьютерные технологии численной реализации моделей. В качестве иллюстрации изложенных подходов рассматриваются: задача моделирования течения вязкой несжимаемой жидкости в областях сложной конфигурации, проблема вихреразрешающего воспроизведения динамики геофизических пограничных слоев, задача моделирования региональных особенностей атмосферной циркуляции, проблема воспроизведения современного климата и оценки его возможных в будущем изменений. Книга рассчитана на специалистов в области наук о климатической системе Земли.

Излагаются общетеоретические вопросы обширной проблемы радиационного баланса Земли, его связи с климатом. Основное внимание уделено систематическому изложению физических основ измерений всех компонентов радиационного баланса и самих методов обработки спутниковых наблюдений соответствующих энергетических потоков. Приводятся сведения об основных спутниковых проектов измерений солнечной постоянной и уходящих потоков радиации. Большое место отведено изложению теоретических и методических вопросов, разработанных авторами, описанию созданной в Саратовском государственном университете спутниковой аппаратуры. Для специалистов в области метеорологии, климатологии, геофизики, преподавателей и обучающихся по ряду дисциплин наук о Земле.