В книге рассмотрены основные особенности климата Московской агломерации: пространственная структура аномалий и изменения во времени. Проанализированы поля температуры, влажности, осадков, радиационные характеристики, состояние загрязнения воздушной среды. В результате современных возможностей мониторинга (с использованием автоматических станций, спутниковых систем), суперкомпьютерного моделирования атмосферы, прогресса в работе с географической информацией полученных качественно новые результаты. Показано, что на фоне общего потепления в Московской агломерации рост температуры происходит быстрее и эффективнее проявляется в сопутствующих явлениях, чем на окружающих территориях. Это можно трактовать как урбанистическое усиление глобальных (региональных) изменений климата. Аномалии городского метеорологического режима приводит к снижению комфортности условий проживания. Рост дискомфорта превышает темп потепления.

Монография посвящена разработке методов космического микроволнового мониторинга опасных гидрологических явлений на юге Западной Сибири. Приведены результаты микроволнового космического мониторинга пойм рек Обь, Катунь, Ануй, Чарыш. Предложен алгоритм валидации данных дистанционного микроволнового зондирования, включающий в себя лабораторные исследования диэлектрических свойств почв и воды в микроволновом диапазоне. Монография предназначена для специалистов, разрабатывающих дистанционные методы зондирования,аспирантов, студентов.

По данным автоматического мониторинга с 1 июля 2013 г. по 30 июня 2017 г. на территории Тункинской котловины изучена внутригодовая динамика температуры грубогумусовых криозёмов, оценены последствия сведения леса и агрогенной трансформации гумусового горизонта на режим промерзания и протаивания почв, приведшее к деградации многолетнемёрзлого слоя.

В сборник включены отчеты по 53 проектам, выполнявшимся по Межотраслевой научно-технической программе "Физика микроволн" с 1995-го по 1998 г. Отчеты отражают результаты исследований по четырем основным направлениям физики микроволн: 1) Источники микроволнового излучения; 2) Распространение микроволновых излучений и мониторинг окружающей среды; 3) Микроволновая спектроскопия и метрология. Приемники микроволновых излучений; 4) Взаимодействие микроволнового излучения с веществом. Исследуемые эффекты и физические закономерности, разработанные методы и устройства находят применение в радиоспектроскопии, связи, локации, радиовидении, дистанционном зондировании окружающей среды, новых технологиях, плазмохимии и других областях науки и техники. Сборник представляет интерес для широкого круга радиофизиков и радиоинженеров.

В сборник включены отчеты по 53 проектам, выполнявшимся по Межотраслевой научно-технической программе "Физика микроволн" с 1995-го по 1998 г. Отчеты отражают результаты исследований по четырем основным направлениям физики микроволн: 1) Источники микроволнового излучения; 2) Распространение микроволновых излучений и мониторинг окружающей среды; 3) Микроволновая спектроскопия и метрология. Приемники микроволновых излучений; 4) Взаимодействие микроволнового излучения с веществом. Исследуемые эффекты и физические закономерности, разработанные методы и устройства находят применение в радиоспектроскопии, связи, локации, радиовидении, дистанционном зондировании окружающей среды, новых технологиях, плазмохимии и других областях науки и техники. Сборник представляет интерес для широкого круга радиофизиков и радиоинженеров.

Дополнительные наблюдения на водосборных бассейнах с высокой паводковой опасностью позволяют заблаговременно предупредить о возможном развитии чрезвычайной ситуации, а также принять меры для уменьшения ущерба региону. В связи с этим в бассейне р. Маймы была установлена система автономного мониторинга состояния окружающей среды, разработанная в Институте мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, получившая название Автономный комплекс "Майма". На основе синхронных наблюдений в нескольких точках водосбора он позволяет осуществлять непрерывный дистанционный мониторинг гидрометеорологической ситуации в реальном времени с любой заданной периодичностью измерений в любой заданной точке водосбора и моментально проводить ее оценку. В данной статье показано, как проходило половодье 2016 года и каковы различия внутригодовой динамики измеряемых параметров в двух пунктах наблюдений, расположенных на территории бассейна реки всего 30 км друг от друга. Также затронута проблема пропускной способности почвы и грунтов во взаимодействии с метеорологическими характеристиками в период весеннего половодья. Выявлено, что синхронные наблюдения в нескольких точках водосбора позволяют уменьшить ущерб от чрезвычайной ситуации гидрологического характера в бассейне реки.

Проанализированы производные среднегодовой температуры по данным 927 метеостанций Северного полушария за период 1955-2016 гг. Изменения производных рассматриваются как проявления эмерджентного свойства целостной климатической системы. Введена мера этих проявлений. Она имеет вид функционала, который включает усреднение положительных и отрицательных производных и вычисление их коэффициентов корреляции. Установлено, что выборочное распределение сумм противоположенных экстремумов производных среднегодовой температуры симметрично и имеет больший эксцесс, нежели нормальное. В исследуемый период значения меры уже находятся вблизи своих предельных значений, поэтому необходима ежегодная оценка изменений меры эмерджентных свойств в системе многоканального мониторинга.

Облака являются естественным регулятором приходящей к земной поверхности солнечной энергии, поэтому наземный мониторинг облачности играет важную роль. Представлен способ детектирования большинства форм высококучевых и слоисто-кучевых облаков и облаков вертикального развития и определения их среднего (4-7 ) и высокого ( 8-10) баллов, основанный на статическом анализе непрерывных рядов измеренной суммарной радиации. Облака делятся на два класса по степени их влияния на неоднородность формируемых рядов - класс облачности " кучевая Cu " и класс облачности " кучевообразная Cuf ". В качестве анализируемых характеристик ряда используются коэффициент вариации и величина размаха. Апробация способа показала, что кучевообразная облачность детектируется с точностью 94% при полноте выборки 63 %, а балл облачности определяется с погрешностью не более 21 %. Результаты работы могут быть использованы в метеорологических и климатологических исследованиях.

В монографии обобщается многолетний опыт практических исследований в области экологического моделирования водных систем. Имитационные экологические модели, многомерный статистический анализ и методы визуальной интерпретации многомерных данных здесь используются как аппарат исследования и прогнозирования сложных экологических ситуаций, связанных с антропогенным загрязнением. В работе излагается методология моделирования и классификация экологических моделей водных объектов. Рассматривается ряд компьютерных экспериментов, иллюстрирующих возможности структурного подхода для эвристического обобщения традиционного качественного анализа на случай многомерных моделей. На конкретных математических моделях демонстрируется практическое применение разработанного аппарата качественного исследования сложных экологических ситуаций и интерпретация результатов моделирования. Рассматриваются возможности синтеза разных методов для изучения структуры модельных данных, интегральной оценки состояния водных экосистем. Решаются практические задачи организации многоуровневой статистической обработки модельных экологических данных с целью анализа и оценки степени загрязнения водной среды. Ранее часть разработанной методики прошла международную и отечественную апробацию и была внедрена в сети ОГСНК (Объединенная Государственная сеть наблюдений и контроля) по ряду крупных водных объектов Украины, России, Литвы и др. Для специалистов в области экологии и охраны окружающей среды, представителей органов власти и государственного управления.

На примере Центрального Кавказа разработана концепция эмпирико-статистического моделирования высокогорных экосистем, призванная способствовать дальнейшему развитию региональных аспектов физики биосферы и созданию научно-методической базы высокогорного биоэкологического и геосистемного мониторинга. Изложена процедура построения аналитических и картографических моделей на основе методов теорий информации и "размытых" множеств, а также новых методов геоморфометрии. Раскрыты механизмы пространственной организации высокогорных лесных и луговых сообществ в условиях воздействий человека. По одному из глобальных сценариев изменений климата разработаны прогнозные модели состояний региональных и локальных экосистем на период до 2100 г. Для специалистов в области ландшафтной экологии, экологического моделирования и прогнозирования.

Третий выпуск серии «Экологическое сопровождение нефтегазовых месторождений» посвящен экологическим проблемам, связанным с воздействием нефтегазовой промышленности на водные ресурсы. Представлен опыт использования аэрокосмической информации и методов дешифрирования снимков. Рассмотрены вопросы оценки экологической ситуации водных объектов при пересечении трубопроводов и инженерно-геологический мониторинг участков подводных переходов. Обзор предназначен для специалистов в области охраны окружающей среды и природопользования, а также для преподавателей, аспирантов и студентов вузов.

Проведено экспериментальное исследование отклика границ раздела структурно-тектонических блоков земной коры (активных разломов) на вибрационные воздействия и изменение их состояния, реализуемое обводнением. Важнейшим результатом исследования является установление того факт, что совместное влияние вибрационного воздействия и обводнения может принципиально изменять характер отклика сейсмически активных разломов и приводить к инициации аномальных по величине, но плавных смещений гео-блоков без выделения мощных сейсмических импульсов. Анализ результатов на основе обобщенной модели Томлинсона показано, что обнаруженное изменение характера отклика границ раздела структурных элементов является общим для разломно-блоковых сред различной природы. Проведенные исследования позволили авторам предложить новый подход к техногенному управлению режимом смещений в зонах сейсмоактивных разломов, который может быть использован для решения проблем обеспечения сейсмобезопасности.