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.

По данным лазерного зондирования проведен анализ изменения высоты нижней границы ( ВНГ ) облачности нижнего яруса и кучево-дождевых облаков в Западной Сибири за 2010- 2021 гг. Установлено, что в целом происходит уменьшение ВНГ нижней облачности и увеличение ВНГ кучево-дождевых облаков. Увеличение значений ВНГ нижней облачности происходит с севера на юг. В распределении высоты кучево-дождевой облачности прослеживается более меридиональный характер. Сезонный ход ВНГ нижней и кучево-дождевой облачности на юге территории имеет максимум в летние месяцы. В центре и на севере наблюдаются два максимума: для нижней облачности - летом , а для кучево-дождевой облачности- зимой и летом. Результаты кластерного анализа показали, что ВНГ кучево-дождевых облаков, измеренная на разный станциях, сильно различаются. Это, предположительно, обусловлено характером подстилающей поверхности, а также региональными особенностями атмосферной циркуляции и конвективных процессов.

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..

Описана временная динамика верхней границы леса в ороклиматических условиях Катунского хребта на примере горно-ледникового бассейна Аккем за последние 120 лет. Рассмотрены изменения плотности деревьев и подроста кедра и лиственницы на восточном и западном склонах, зарождение и особенности образования плотных и разреженных групп и внешние факторы, влияющие на их формирование.

Исследованы особенности регистрации паров бензола и толуола анализатором ртути ДОГ-07 ( на основе поперечного эффекта Зеемана ), линии излучения которого попадают на полосы поглощения этих газов. Показано, что постепенное увеличение в измерительной кювете анализатора концентрации молекул бензола приводит к увеличению регистрируемой концентрации газа. Такое же увеличение вводимой концентрации паров толуола приводит к неоднозначному значению регистрируемых величин концентраций. Приведены возможные причины наблюдаемых явлений.

Полярные вихри играют существенную роль в распределении стратосферного озона, движении воздушных масс в полярной и субполярной стратосфере и температурном режиме над полярной областью. Антарктический полярный вихрь формируется осенью, достигая пика своей устойчивости в начале весны. Поздней весной, когда он ослабевает, усиливается влияние на него нижней субтропической стратосферы. В данной работе рассмотрена роль изменений температуры нижней субтропической стратосферы в усилении антарктического полярного вихря. С помощью корреляционного анализа на основе данных реанализа ERA5 выявлено существенное увеличение влияния незначительных изменений температуры нижней субтропической стратосферы на динамику антарктического полярного вихря во второй половине ноября.

С использованием традиционных и современных методов картографии изучены биологические инвазии в темнохвойные леса Западной Сибири опасных чужеродных стволовых насекомых-дендрофагов - уссурийского полиграфа и союзного короеда. Наряду с мониторингом инвазионных процессов, проводимым в Томской области и включавшим широкое обследование ее территории для получения фактографических данных о степени деградации поврежденных лесов, особое внимание при картографировании уделялось применению средств ГИС-технологий. На примере некоторых аспектов данных инвазий представлены особенности и возможности составления, а также использования картографического материала в научных и прикладных целях. Показана высокая результативность пространственно-временной оценки наблюдаемых процессов и явлений на локальном уровне методами современного картографирования с привлечением материалов наземного мониторинга и ортофотоснимков с беспилотных летательных аппаратов. С помощью ГИС дана наглядная пространственная оценка степени деградации поврежденных вредителями лесов, лесопатологического состояния насаждений и размера ущерба от воздействия инвазивных дендрофагов на модельных территориях. Выявлено, что для Томской области наибольшая степень риска от экспансии уссурийского полиграфа и союзного короеда наблюдается в южных и юго-восточных районах. Использование функционала ГИС позволило создать серию оригинальных тематических карт, отражающих различные аспекты пространственных особенностей инвазий, что позволяет делать краткосрочные прогнозы зарождения и распространения очагов вредителя, проводить мониторинг и контроль их развития, а также выявлять направленность процесса распространения вредителей на разных уровнях территориальной иерархии.