Изложены принципы измерения характеристик выпадающих атмосферных осадков методом получения и анализа теневых изображений их частиц. Предложен метод определения вида атмосферных осадков, основанный на измерении микроструктурных характеристик с помощью оптического осадкомера. Представлены результаты измерения соотношений размеров и скоростей для частиц дождевых и снеговых осадков.

Представлены описание виртуальной измерительной площадки оптического осадкомера и критерии выбора ее размера. Проведен расчет вероятности одновременной регистрации нескольких частиц осадков. Показано, что создаваемый прибор должен обеспечивать одновременную регистрацию как минимум двух капель дождя. Проведены оценки объема передаваемых данных и расчет чувствительности прибора. Сделан вывод о более широких возможностях и связанных с этим перспективах применения разрабатываемого оптического измерителя осадков по сравнению с традиционно применяемыми осадкомерами.

Представлено описание оптического осадкомера, работа которого базируется на получении и анализе теневых изображений частиц осадков. В качестве примера продемонстрирована возможность использования этого прибора для изучения микроструктуры жидких атмосферных осадков, выпавших в г. Томске 26-27 августа 2014 г.

В последние несколько лет пристальное внимание привлекают погодные аномалии, связанные с дождевыми паводками. Целью настоящих исследований является анализ повторяемости экстремальных сумм осадков, их генезиса и оценка возможности их обнаружения с помощью результатов спутникового зондирования. Исследовались метеорологические ряды атмосферных осадков суточного разрешения 23 станций юга Западной Сибири с 1951 по 2017 гг. Для выявления экстремальных климатических явлений в режиме атмосферных осадков использован рекомендованный ВМО индекс- R5d ( максимальная пентадная сумма осадков ). Получено, что 90% всех метеорологических станций исследуемого региона зарегистрировали значительное превышение пентадных сумм осадков относительно месячных норм после 2000 года. Повторяемость экстремумов в рядах осадков демонстрирует наличие высокой пространственной неоднородности их проявления, а сумма выпавших осадков часто превышает уровень средних значений в 2-3 раза. Значения максимальных пентадных сумм осадков становятся все больше над центральным и южным районами Западной Сибири. Над северной частью территории такие осадки чаще обусловлены наличием развитых фронтов. На юге территории высокие пентадные суммы преимущественно формируются на фоне мезомасштабных процессов. Диагностировать и прогнозировать экстремально высокие суммы осадков на территории юго-востока Западной Сибири позволяют данные о вертикальных профилях относительной и удельной влажности, полученных на основе спутниковых измерений. Сохранение тенденции увеличения повторяемости развития мощной мезомасштабной конвекции на территории исследования приведёт к дальнейшему увеличению повторяемости таких опасных метеорологических явлений, как град, интенсивные ливни, шквалов и др., причиняющих значительный ущерб.

Представлены основные характеристики оптических каналов оптико-электронного двухканального измерителя осадков, а также результаты лабораторных экспериментов и предварительных натурных испытаний. Предложена процедура определения калибровочных характеристик с помощью стальных шаров диаметром 5,01 мм, которая позволяет минимизировать погрешность, связанную с несовершенством оптической системы прибора. Результаты измерений объемов жидкости показали, что погрешность измерений сумм осадков в лабораторных условиях не превышает 5%. Данные предварительных натурных измерений параметров дождей представлены в виде распределений частиц осадков по размерам, изменения интенсивности и вычисленных значений сумм осадков.

Приводятся результаты предварительных изотопных исследований природных объектов Томской области (атмосферных осадков, древесных колец и торфа), показывающие перспективность их использования для палеоклиматических реконструкций. Исследования проведены методом изотопной масс-спектрометрии с использованием многофункционального масс-спектрометрического комплекса на базе масс-спектрометра DELTA V Advantage (ТомЦКП СО РАН). Изотопный состав торфа отражает разные условия накопления торфа и его преобразования. Радиоуглеродное датирование торфа позволило установить период потепления, соответствующий утяжелению изотопного состава.