В монографии изложены некоторые методические аспекты метеорной радиолокации в целях проведения исследований динамического режима мезосферы - нижней термосферы. Монография содержит информацию о высотной структуре фоновых и приливных движений и их внутригодовых вариаций. Внутрисуточные, годовые и полугодовые колебания носят глобальный характер по земному шару и обнаруживают некоторые долготные закономерности. Материал монографии является результатом многолетних радиометеорных исследований, а также исследований, выполненных методом частичных отражений; представляет интерес для специалистов в области физики атмосферы, ионосферы; может быть использован в учебном процесс, полезен для студентов старших курсов и аспирантов.

Установлены статистические закономерности пространственно-временной динамики дисперсии трех компонентов скорости ветра в пограничном слое атмосферы по результатам измерений доплеровским мини-содаром. На протяжении 5-суточного периода измерений в осенний период с 12 оп 16 сентября 2003 г. значения дисперсии х- и у-компонентов скорости ветра лежали в интервале от 0.00й до 10м2/с2; для z-компонента от 0.001 до 1.2 м2/с2. Отмечался их рост в утренние часы (около 11:00 местного времени) и в вечернее время (с 18:00 до 22:00 местного времени), что объясняется началом прогрева и последующего охлаждением земной поверхности, которые сопровождаются усилением движения воздушных масс. В ночное время (с 00:00 до 5:00 местного времени) дисперсия z-компонента изменяется от 0.01 до 0.56 м2/сц, что хорошо согласуется с имеющимися в литературе данными. Найдены константы аппроксимации и оценены погрешности их использования, что позволяет описывать суточную динамику дисперсии скорости ветра.

Проведенные мини-содаром измерения профилей скорости ветра в слое 20-200 м показали на его большую эффективность в контроле тонкой структуры атмосферного пограничного слоя (АПС), выявления струйных течений и обнаружении сдвига ветра. Анализ результатов измерений высотных профилей вектора скорости ветра и его вертикального и горизонтального компонентов показал, что аналитические аппроксимации вертикального профиля горизонтальной скорости ветра возможны для нейтральной и неустойчивой стратификаций атмосферы. Довольно хорошо они описываются логарифмическим законом. Найдены константы аппроксимации и оценены погрешности их использования. Установленные физические закономерности п полученные константы для горизонтальной и вертикальной компонент скорости ветра позволяют описывать их почасовую дневную динамику и могут быть рекомендованы для использования в моделях АПС при проведении прогностических расчетов. Векторное представление позволяет визуализировать пространственно-временную динамику поля ветра в атмосферном пограничном слое, в частности оценить форму, размеры струйных течений и сдвига ветра в нем.

Предложен метод акустического зондирования внешнего масштаба динамической турбулентности. При интерпретации данных зондирования использовался разработанный авторами адаптивный алгоритм. Работоспособность предложенного метода подтверждается сравнением полученных результатов с имеющимися в литературе данными.

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.

В настоящем сборнике представлены работы, в которых рассматриваются вопросы разработки лазерных локаторов для зондирования атмосферы и их отдельных узлов. Большое внимание уделено вопросам оптимального приема и регистрации лидарных сигналов, а также системам автоматизированной обработки результатов измерений.Здесь же рассматривается широкий круг вопросов, связанных с разработкой и исследованием акустических и радиоакустических методов зондирования параметров атмосферы - турбулентности, скорости ветра, температуры и т. д. Приведены описания локационных систем и систем обработки сигналов.Сборник предназначен для специалистов по геофизике, метеорологии, а также для специалистов, разрабатывающих и применяющих средства и методы лазерной и акустической техники для исследования атмосферы.

В сборнике представлены материалы докладов участников конференции научных исследований в области гидрометеорологического и геофизического обеспечения войск, а также радиолокационного зондирования атмосферы и земных покровов, аэрокосмического мониторинга состояния природной среды, проводимых учеными ВКА имени А. Ф. Можайского, представителями научно-исследовательских организаций и учреждений Российской академии наук, Росгидромета, Роскосмоса, Минобрнауки России и Минобороны России.

В сборнике представлены материалы докладов участников конференции по направлениям научных исследований в области гидрометеорологического и геофизического обеспечения войск, а также радиолокационного зондирования атмосферы и земных покровов, аэрокосмического мониторинга состояния природной среды, проводимых учеными ВКА им. А. Ф. Можайского. Материалы сборника могут быть полезны специалистам в области геофизики, физики атмосферы, гидрометеорологии, радиофизики, а также курсантам, аспирантам и докторантам соответствующих специальностей.

Предлагаются рекомендации по оценке оправдываемости и эффективности долгосрочных, среднесрочных и краткосрочных прогнозов характеристик речного сока и притока воды в водохранилища, а также рекомендации по построению, проверке и оценке эффективности прогнозов, выпускаемых в вероятностной форме. Они основаны на использовании современных достижений в области статистического анализа гидрометеорологической информации. Их использование позволяет получать объективную оценку качества методик прогнозирования речного стока, выбирать их них оптимальные варианты и намечать пути их дальнейшего совершенствования.Рекомендации направлены на повышение эффективности и качества планирования водохозяйственных мероприятий и осуществления оперативных решений по защите от опасных проявлений водного режима рек и использованию водных ресурсов.Для специалистов в области гидрометеорологических прогнозов, гидрологии, водного хозяйства, мониторинга окружающей среды и экологии.

Монография содержит оригинальные результаты фундаментальных исследований по комплексной проблеме «Распространение оптических волн в атмосфере». Рассмотрены основные принципы дистанционных методов измерения скорости в газовых потоках. Представлены результаты разработки и экспериментальной апробации методов оценки турбулентных характеристик из измерений скорости ветра с помощью 2- и 10,6-мкм лидаров. Изложены актуальные вопросы теории видения. Приведены результаты исследований коррекции искажений оптического излучения за счет турбулентной атмосферы. Описаны наиболее характерные ситуации в атмосфере, когда необходимо учитывать нелинейно-оптические эффекты при распространении лазерного излучения. Представлены результаты расчетов распространения мощного лазерного излучения на протяженной трассе в стратосфере в условиях проявления эффекта вынужденного комбинационного рассеяния. Излагаются результаты многолетних экспериментальных исследований свойств атмосферной турбулентности в анизотропном пограничном слое. Обсуждается применение лидаров белого света для зондирования атмосферы. Книга предназначена для специалистов, работающих в области оптики и физики атмосферы, будет полезна аспирантам и студентам вузов.

Настоящая книга посвящена описанию жизни и научной деятельности выдающегося ученого - доктора физико-математических наук, профессора Валерьяна Ивановича Красовского. Его труды создали в Советском Союзе новое научное направление исследований физики верхней атмосферы Земли при помощи спектрофотометрии ее собственного излучения. На основе полученных результатов В. И. Красовский предложил и провел геофизические эксперименты на первых искусственных спутниках Земли. Полученные неординарные экспериментальные результаты внесли значительный вклад в познание ближнего геокосмоса - естественного продолжения верхней атмосферы Земли. Эти послевоенные экспериментальные научные работы стали естественным продолжением его ответственных оборонных работ 1930 - 1940-х годов по созданию электронной техники ночного видения. Углубленное изучение динамических и структурных характеристик верхней атмосферы по измерениям ее эмиссий привело В. И. Красовского к исследованиям волновых процессов в ней. И в этой новой области полученные им результаты были признаны одним из важнейших достижений отечественной науки. Книга предназначена для широкого круга читателей, интересующихся результатами исследований оптического и корпускулярного излучений околоземного космического пространства.

В пособии изложены принципы действия лидаров, в качестве примера описан экспериментальный лидар для дистанционного зондирования молекул водорода в атмосфере, приведены результаты численных расчетов концентраций молекул фтороводорода и углеводородов, выполненных с помощью лидарных уравнений для комбинационного рассеяния света и дифференциального поглощения и рассеяния. Приведены некоторые новые схемы лидаров. Пособие содержит необходимый справочный материал. Предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистров "Техническая физика". Пособие также может быть использовано для подготовки магистров по направлению "Защита окружающей среды".

Сборник посвящен памяти известного российского ученого, заслуженного деятеля науки и техники Российской Федерации, инженера-полковника В. Д. Степаненко. В сборник включены статьи авторов целого ряда научных центров, единомышленников и коллег, в течение многих лет работавших с этим замечательным ученым и человеком. Наряду с оригинальными исследованиями последних лет в сборнике дан обобщенный обзор многолетних теоретических исследований и натурных наблюдений. Представленные статьи охватывают широкий круг проблем радиометеорологии и вопросов применения средств и методов метеорологической радиолокации в задачах изучения физики атмосферы и, прежде всего, атмосферного электричества. Отдельные работы отражают применение радиолокационных средств для зондирования атмосферы с борта ИСЗ.

Предложена методология мониторинга и оценки состояния природной среды, основанная на функциональной иерархичности биологических систем, разграничены подходы к ресурсной и экологической оценке, определен объект исследования. Показана необходимость функционального зонирования и эколого-хозяйственной типологии как основы регионального мониторинга и нормирования допустимых антропогенных трансформаций. Отмечена важная роль в мониторинге природной среды биоиндикационных методов.

Приведены научные и организационно-правовые основы охраны природы. Рассмотрены основы рационального природопользования на промышленных предприятиях. Даны принципы создания малоотходных и безотходных технологических процессов. Рассмотрены перспективные схемы контроля загрязнения окружающей среды. Для учащихся техникумов химической промышленности и смежных отраслей.

В сборнике анализируются результаты океанографических и метеорологических исследований ,проведенных в Тропической ,Бермудской, Ньюфаундлендскиой энергоактивных зонах Атлантического океана, а также в районе океанской станции "С". Рассматриваются вопросы изменчивости термических, динамических характеристик вод и процессы взаимодействия океана и атмосферы в этих зонах.

Электрическое поле атмосферы наряду с электропроводностью и ионизацией воздуха, является основной характеристикой атмосферного электричества - совокупности электрических явлений, происходящих в атмосфере, в том числе в облаках и осадках. Существует тесная связь между напряженностью ( или градиентом потенциала ) электрического поля атмосферы и рельефом, ландшафтом местности, метеорологическими величинами. Возмущение нормального электрического поля, характерного для условий " хорошей погоды", происходит при образовании и развитии облачности, выпадении осадков, грозовой деятельности и др. Изменчивость электрического поля обусловлена целым рядом отдельных или совокупностью как глобальных, так и региональных ( локальных ) факторов. Поэтому изучение и понимание функционирования глобальной электрической цепи и ее локальной изменчивости представляется актуальной научной проблемой, особенно в условиях современных климатических изменений. В работе представлены результаты анализа изменчивости градиента потенциала электрического поля и метеорологических величин на основе данных многолетних наблюдений на территории крупного городского населенного пункта ( г. Томска). Они показывают, что в условиях " хорошей погоды" наблюдается ярко выраженная, особенно в зимнее время, зависимость градиента потенциала от направления ветра, связанная, как мы полагаем, с переносом аэрозоля. Также установлено, что изменчивость приземного электрического поля, включая сезонные и суточные вариации, в совокупности всех метеорологических условий значительно отличается от таковой в условиях исключительно " хорошей погоды". Полученные результаты хорошо согласуются с подобными исследованиями в других точках наблюдений, расположенных вблизи крупных населенных пунктов, и представляют интерес для моделирования состояния и изменчивости глобальной электрической цепи в зависимости от различных физико-географических и метеорологических условий.

Изложены научные, методические и технические аспекты автоматизированных радиолокационных метеорологических наблюдений при решении задач штормового оповещения об опасных явлениях погоды, измерения осадков и определения фазового состояния гидрометеоров. Подробно обсуждаются типы радиолокаторов, работающих автономно и в составе многофункциональных сетей национальных метеослужб, для доплеровских и поляризационных наблюдений метеообразований. Приведен сравнительный анализ алгоритмов для метеорологической интерпретации результатов радиолокационных измерений, которые применяются в США, Европейском Союзе и Российской Федерации. Подробно обсуждаются вопросы синхронных наблюдений за молниями, измерений параметров облаков и осадков на грозопеленгаторах, ИСЗ, плювиографах и метеорологических радиолокаторах.

Изложены научные, методические и технические аспекты автоматизированных радиолокационных метеорологических наблюдений при решении задач штормового оповещения об опасных явлениях погоды, измерения осадков и определения фазового состояния гидрометеоров. Подробно обсуждаются типы радиолокаторов, работающих автономно и в составе многофункциональных сетей национальных метеослужб, для доплеровских и поляризационных наблюдений метеообразований. Приведен сравнительный анализ алгоритмов для метеорологической интерпретации результатов радиолокационных измерений, которые применяются в США, Европейском Союзе и Российской Федерации. Подробно обсуждаются вопросы синхронных наблюдений за молниями, измерений параметров облаков и осадков на грозопеленгаторах, ИСЗ, плювиографах и метеорологических радиолокаторах.

В книге рассматриваются опасные гидрометеорологические явления, характерные для территории Российской Федерации. Основные главы книги посвящены опасным метеорологическим, агрометеорологическим, гидрологическим и морским гидрометеорологическим явлениям. Отдельные разделы книги посвящены вопросам организации защиты от опасных гидрометеорологических явлений и вопросам активного воздействия на гидрометеорологические процессы и явления. Книга может быть полезна широкому кругу лиц, интересующихся данными явлениями, а также учащимся общеобразовательных учреждений при изучении курса «Основы безопасности жизнедеятельности» и студентам ВУЗов при изучении дисциплины «Безопасность жизнедеятельности».

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.