Погодные и климатические процессы различных пространственно-временных масштабов в условиях антропогенного воздействия (ГЗ)НИР

Weather and climatic processes of the various spatio-temporal scales under anthropogenic impact

Соисполнители НИР

МГУ имени М.В. Ломоносова Соисполнитель

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 11 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Погодные и климатические процессы различных пространственно-временных масштабов в условиях антропогенного воздействия (ГЗ)
Результаты этапа: 1. Показано, что ослабление стратосферного циркумполярного вихря в Арктике в ответ на аномалии температуры поверхности океана (ТПО), связанные с восточно-тихоокеанским (ВТ) Эль-Ниньо, наблюдается в средней стратосфере в течение всех зимних месяцев. Значимый отклик на центрально-тихоокеанское (ЦТ) Эль-Ниньо появляется только в феврале, в связи с чем максимальные различия в отклике на два типа Эль-Ниньо в северном полушарии отмечаются в начале зимы. 2. В южном полушарии влияние Эль-Ниньо на стратосферный циркумполярный вихрь имеет место только в случае ЦТ Эль-Ниньо в августе и сентябре перед пиком Эль-Ниньо, когда в приэкваториальном Тихом океане наблюдается максимальная скорость роста аномалий ТПО, а влияние радиационных процессов в перестройке стратосферной циркуляции с зимней на летнюю еще не выходит на первый план. 3. Создан алгоритм расчета составляющих бюджета тепла верхнего перемешанного слоя океана. Рассчитаны составляющие бюджета тепла верхнего перемешанного слоя океана (горизонтальная и вертикальная адвекция, нелинейный динамический нагрев) по данным моделей проекта CMIP5 в современном (сценарий historical) и будущем климате (сценарий rcp8.5). 4. Продолжено развитие подхода к математическому описанию индивидуальных вихревых систем в тропических регионах. Показано, что значительная часть изменчивости вихревой системы может быть описана с помощью нескольких первых естественных ортогональных функций (ЕОФ). 5. Для блокирующих антициклонов, которые определяли погоду летом 2021 года, были построены траектории их перемещения. Показано, что они были достаточно подвижными, что характерно для антициклонов теплого периода. 6. Продолжено изучение турбулентного теплообмена между акваторией западного сектора Российской Арктики (Баренцево и Карское моря) с атмосферой. Создан календарь синоптических ситуаций для экстремально больших и малых турбулентных потоков тепла между морем и атмосферой для западного сектора российской Арктики. 7. Спектральный анализ позволил выявить, что в многолетнем ходе среднемесячных за февраль и август потоков явного и скрытого тепла отмечаются колебания с периодичностью главным образом 4-5 лет в феврале и 2-4 года в августе. Наибольший вклад в изменчивость атмосферного давления на уровне моря в Баренцевом море вносят колебания с периодом 2-3 года. 8. На основе данных сопоставления моделей климата проекта PMIP3 и натурных данных изотопного состава повторно-жильных льдов совместно выполнена верификация реконструкции температуры холодного периода в период позднеплейстоценового максимума оледенения на севере криолитозоны России (21 тыс.л.назад). 9. По данным метеорологической сети Москвы и Московского региона за 2018÷2020 гг. показано, что функции распределения интенсивности «острова тепла» близки к нормальному закону только летом и весной; зимой и осенью им присуща заметная положительная асимметрия. 10. Период жёстких карантинных ограничений во время пандемии коронавирусной инфекции весной и в начале лета 2020 г. привёл к резкому и статистически достоверному ослаблению «острова тепла» Москвы. 11. Завершены работы по анализу климатических характеристик опасного явления грозы в Москве по многолетним данным Метеорологической обсерватории МГУ с 1954 года, а также проведено сравнение с грозами в Индии. 12. Показано, что с моментом окончательного разрушения утренней приподнятой инверсии связано ускорение роста содержания O3 и скачкообразное уменьшение уровней NO2. Напротив, в условиях долгоживущих приподнятых инверсий оседания, существующих обычно осенью и зимой на больших высотах, не выявлено достоверных изменений в приземном содержании малых газов. 13. Проведены эксперименты по моделированию ветровых условий внутри городской застройки на юго-западе Московского мегаполиса с помощью модельного комплекса Envi-Met с разрешением 5х5 метров. По итогам работы был создан и успешно визуализирован прообраз системы ветровой безопасности Москвы (для кампуса МГУ), основанной на изучении статистики усилений ветра при обтекании препятствий (здания, деревья, и другие городские объекты). 14. Показано, что освещенность земной поверхности в условиях пасмурного неба и при средних условиях облачности может различаться до 50%, а освещенность стен различной ориентации в несколько раз. В период залегания снежного покрова, при сплошной облачности нижнего яруса за счет многократного переотражения от снега и облаков отраженная составляющая освещенности увеличивается до 30% и более. 15. В XXI веке усилились тенденции уменьшения аэрозольной мутности атмосферы, роста прямой и уменьшения рассеянной радиации. Практически вдвое увеличилась скорость повышения длинноволнового и радиационного баланса, температуры поверхности почвы. 16. Выявлены особенности аэрозольного загрязнения весной 2020 года в Москве в период локдауна: получено 30-40% уменьшение массовой концентрации взвешенных частиц с диаметром менее 10мкм относительно 5-летних средних за 2015-2019 гг. для апреля и мая 2020 г. Выявлен ряд особенностей циркуляционных и погодных условий, которые повлияли дополнительно на уменьшение уровня загрязнения приземным аэрозолем в Москве. 17. . Получено, что в 2020 году главными факторами, определившими изменчивость эритемной УФ радиации являлись озон и эффективный балл облаков. В последние годы можно отметить тенденцию к уменьшению роста УФ за счет меньших отрицательных аномалий озона в Москве. 18. По данным экспериментов с модельюCOSMO-CLMс учётом и без учёта городской подстилающей поверхности были оценены пространственные распределения наиболее важных характеристик, определяющих и отражающих формирование конвективных опасных явлений – максимальные приземные скорости ветра, вертикальные скорости на нескольких уровнях, осадки (часовые и суточные суммы), а также параметр updrafthelicity (UH25) в слое 2 – 5 км. 19. Изучена временная динамика биологически активной эритемной УФ-радиации (Qery) и факторов, её определяющих, в 2018–2019 гг. на территории Государственного природного заповедника Карадагский (КНС — ПЗ РАН — филиал ФИЦ ИнБЮМ) в Крыму.На основании данных измерений Qery оценены УФ-ресурсы в разные месяцы года. 20. На основании проведенного анализа результатов пульсационных (eddycovariance) измерений и модельных расчетов потоков парниковых газов на сплошной вырубке было показано, что по сравнению с нарушенным древостоем несмотря на оптимальные условия почвенного увлажнения она характеризуется более низкими значениями эвапотранспирации, валовой первичной продукции и экосистемного дыхания на протяжении вегетационного периода. 21. Разработанная ранее и модифицированная трехмерная гидродинамическая модель, применена для расчета вертикальных и горизонтальных турбулентных и адвективныхпотоков углекислого газа между поверхностью и атмосферой для верхового болота “Старосельский мох” (Тверская область).Результаты моделирования продемонстрировали существенную неоднородность потоков, обусловленную мозаичной структурой растительности, особенно сильную вблизи границ растительных сообществ. 22. Расширен объём данных, доступных онлайн на репозитории figshare.com (добавлены приземные потоки явного и скрытого тепла, прямой, рассеянной и суммарной радиации, излучения атмосферы и общего радиационного баланса; увеличен период (1980 – 2008, 2010 – 2016) (https://figshare.com/account/home#/collections/5186714). 23. Показано, что причиной повышенной лавинной опасности зимних сезонов на Северном Кавказе являются не сезонная аномалия осадков по региону, а продолжительная отрицательная аномалия температуры воздуха. Длительные холодные периоды является причиной аномально высокого снегонакопления даже при сезонных суммах осадков, близких к норме. 24. На основе данных реанализов и численного моделирования выполнена предварительная оценка связи водности облаков с выпадающими осадками, которая использована в созданной ранее простой схеме параметризации орографического добавка осадков в горных районах. Показано, что доля осадков, выпадающих из облака, на среднемесячных масштабах линейно зависит от температуры, и меняется от 25-30 % при температуре воздуха на уровне конденсации более 10 °С до 75-80% при температуре ниже -20 °С. 25. С целью более подробного изучения условий формирования ледяного шторма в Приморье были проведены численные эксперименты с использованием мезомасштабной атмосферной модели WRF-ARW, которые позволили представить основные синоптические механизмы выпадения замерзающего дождя в виде наглядных схем. 26. В городе Надым проведены первые измерения влияния города на содержание частиц РМ10 и РМ2.5 в приземном слое воздуха. Также с помощью модели WRF-ARW проведены первые эксперименты по моделированию мощности и частоты приземных инверсий для Салехарда и Норильска.
2 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Погодные и климатические процессы различных пространственно-временных масштабов в условиях антропогенного воздействия (ГЗ)
Результаты этапа:
3 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Погодные и климатические процессы различных пространственно-временных масштабов в условиях антропогенного воздействия (ГЗ)
Результаты этапа:
4 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Погодные и климатические процессы различных пространственно-временных масштабов в условиях антропогенного воздействия (ГЗ)
Результаты этапа:
5 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Погодные и климатические процессы различных пространственно-временных масштабов в условиях антропогенного воздействия (ГЗ)
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".