В настоящей книге представлены результаты экспериментальных, теоретических и модельных исследований динамики волновых и обменных процессов в атмосфере, выполненных в последние годы в Институте физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН. Рассматривается широкий круг вопросов: взаимодействие атмосферы с подстилающей поверхностью, развитие, распространение и взаимодействие волн вихревых систем и турбулентности в толще атмосферы от приземного слоя до нижней атмосферы и систематическое влияние этих процессов на результаты дистанционного зондирования. Книга будет полезна широкому кругу читателей: специалистам, работающим в данной области знания, аспирантам и студентам, изучающим науки о Земле.

Представлены экспериментальные и теоретические работы по разработке методов определения малых газовых компонент в атмосфере, актуальных в связи с проблемами исследования озонного слоя и загрязнения атмосферы. Получены данные о естественной изменчивости окиси углерода и двуокиси азота в фоновой атмосфере.

В монографии рассмотрено применение сформулированного автором принципа зеркального отображения в задачах численно-аналитического моделирования интенсивностей скалярного и поляризованного некогерентного монохроматического излучения плоского однородного слоя конечной оптической толщины, ограниченного снизу горизонтально-однородной неортотропной подстилающей поверхностью с произвольным законом отражения падающего на неё излучения. На базе данного принципа разработана концепция фотометрических и поляриметрических инвариантов, объединяющая нисходящие и восходящие излучения в симметричных направлениях визирования на двух текущих оптических уровнях, зеркально-симметричных относительно середины заданного однородного слоя и инвариантных при сдвигах оптических глубин и угловых вращениях линий визирования. На основе указанной концепции получены новые линейные и нелинейные интегральные уравнения Фредгольма II рода, а также линейные сингулярные интегральные уравнения для фотометрических и поляриметрических инвариантов на произвольных симметричных и несимметричных оптических уровнях среды в зеркально-симметричных направлениях визирования в двух альтернативных областях их определения, которые в два раза меньше исходной. Проведён также анализ полученных численно-аналитических результатов, связанных с обобщением принципа инвариантности Амбарцумяна-Чандрасекара и применением методов классической теории переноса скалярного и поляризованного излучения, для исследования аналитической пространственно-угловой структуры их интенсивностей. Особое внимание уделено обобщению классических структурных функций Амбарцумяна и Чандрасекара на произвольные оптические глубины заданного однородного слоя. В качестве примера использования полученных числовых данных построены приближённые аналитические модели образования слабых спектральных линий поглощения в системе «атмосфера—подстилающая поверхность» для различных законов отражения, представляющих практический интерес и используемых в прикладных исследованиях по оптике и спектрофотополяриметрии природных сред в видимой области спектра 400-800 нм. Для этой области спектра представлены также другие примеры использования полученных численно-аналитических результатов при проведении наземных измерений и дистанционного зондирования Земли и планет из космоса.

Книга представляет собой сборник избранных трудов всемирно известного советского геолога-нефтяника, одного из первооткрывателей Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции, выдающегося ученого члена-корреспондента РАН И.И. Нестерова. В сборник вошли работы, опубликованные за полвека яркого творчества их автора. Настоящее издание разделено на четыре группы. В первую группу «Этапы становления ученого» вошли ранние работы И.И. Нестерова - одна студенческая статья, главы из кандидатской диссертации и докторская диссертация. Остальной материал, вошедший в книгу, сгруппирован в следующие разделы: геология нефти и газа Западной Сибири, проблемы нефтегазоносности баженовской свиты, теоретические проблемы и методика поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений. Работы, собранные в сборнике, характеризуют яркое и многогранное творчество ученого.