В монографии представлены результаты многолетних исследований оптических характеристик атмосферы в неколмогоровской когерентной турбулентности горного пограничного слоя атмосферы акустическими и оптическими методами. Приведены результаты регистрации когерентных структур в воздухе специализированных помещений астрономических телескопов. Экспериментально подтверждено присутствие в атмосфере над территориями высокогорных обсерваторий областей когерентной турбулентности, в которых значительное влияние оказывает одна крупная когерентная структура. Установлены свойства одиночных когерентных структур и их смесей. Показано, что в когерентной турбулентности происходит ослабление флуктуаций света, влияющее на улучшение качества оптических изображений. Представлены построенная авторами для когерентной турбулентности кармановская модель спектра температуры, а также асимптотические выражения структурных функций и дисперсий смещений астрономических изображений. Изложены практические рекомендации по повышению эффективности астрономических наблюдений, в частности рекомендовано располагать телескопы в местах, где имеются крупные когерентные структуры. Монография предназначена для специалистов в области оптики атмосферы, физики атмосферы и океана, астрономии, а также для аспирантов и студентов вузов соответствующих специальностей.

По данным реанализа было проведено исследование пространственно-временных изменений мериодиональных ячеек циркуляции для сибирского сектора Северного полушария для двух временных интервалов: периода интенсивного глобального потепления 1976-1998 гг. и периода замедления темпов потепления 1999-2014 гг. Выявлено, что наиболее существенных изменения наблюдаются в зимний сезон в начале XXI в.: произошло почти полное исчезновение полярной ячейки и увеличение интенсивности ячее Хэдли и Феррела. Получены и проанализированы тенденции изменений адвективных и вихревых меридиональных потоков тепла. а также их связь с функцией тока. Установлено, что в период ослабления процесса глобального потепления во все месяцы наблюдается увеличение интенсивности и количества центров вихревой циркуляции, что приводит к развитию мериодиональной циркуляции, усилению процессов блокирования и, как следствие. к уменьшению меридионального притока тепла в сибирском секторе в начале XXI в.