Изменение глобального климата: механизмы, последствия и региональные проявления (ГЗ)НИР

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
4 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Изменение глобального климата: механизмы, последствия и региональные проявления
Результаты этапа: 1. 28 ноября 2014 года была проведена научная конференция «Развитие метеорологии и климатологии в Московском университете», посвященная 70ти-летию кафедры, 60ти-летию метеорологической обсерватории, в которой приняли участие ведущие ученые в этой области. На конференции рассматривались актуальные проблемы метеорологии и климатологии, современные методы прогноза погоды, международное сотрудничество в области изучения взаимодействия океана и атмосферы. Также была издана книга «Метеорология в лицах» (Соколихина Е.В., М., Макс Пресс, 232с.) 2. В области исследования тропической метеорологии была выдвинута концепция о превалировании при потеплении климата новой формы явления Эль-Ниньо (т.н. «Центрального» или «Модоки»). На эту тему была защищена докторская диссертация доцентом кафедры Гущиной Д.Ю. 3. В области изучения изменения климата была обнаружена тенденция увеличения в последние 60 лет числа синоптических ситуаций, способствующих формированию штормов в Балтийском море, их уменьшения в Черном и Каспийском морях. Климатический прогноз числа штормовых синоптических ситуаций на 21 век выполнен для Балтийского моря и свидетельствует о возможности увеличения их повторяемости в текущем столетии. 3. Исследованы особенности процесса блокирования: показано, что продолжительность аномалии 2010 г. связана с постоянной подпиткой области высокого давления за счет адвекции отрицательной (антициклонической) завихренности. 4. Исследована динамика Каспийского моря за последнюю тысячу лет. Показано, что лишь немногие мировые климатические модели способны генерировать изменчивость стока Волги, создающую колебания, адекватные реконструированным. 5. Рассмотрены синоптические механизмы формирования катастрофического наводнения на Амуре летом 2013 года. Показана основная роль в формировании осадков беспрецедентной по продолжительности и интенсивности циклонической серии полярно-фронтовых циклонов – главного циркуляционного звена летнего дальневосточного муссона. 6. Для исследования атмосферных процессов в Арктике подготовлены версии оперативной системы краткосрочного прогноза погоды COSMO-Ru. 7. Проанализированы результаты измерений УФ радиации за 2013 г., и развит новый метод расчета высотной зависимости УФ радиации, позволяющий учитывать высотные профили атмосферного давления и аэрозоля и вариации альбедо поверхности. 8. Исследование аэрозольных свойств атмосферы в Москве показало, что в последние годы (2011, 2012 и 2013 г.) величины аэрозольных оптических толщин существенно меньше (более, чем на 20%), чем за весь период наблюдений в 21 веке. 9. Развиты эффективные методы расчета высотной зависимости УФ радиации, позволяющие проводить оценки УФ ресурсов в горных районах с учетом вариации альбедо поверхности, атмосферного давления и аэрозоля. 10. Исследование удаленного отклика атмосферной циркуляции на два типа Эль-Ниньо (каноническое и Мадоки) показало, что он более интенсивен в случае Эль-Ниньо Мадоки при сохранении приблизительно тех же особенностей географического распределения. Существует тенденция того, что при потеплении климата каноническое Эль-Ниньо встречается реже. 11. Выделены крупномасштабные синоптические предикторы экстремальных осадков в прибрежных зонах европейской территории России и определены тенденции изменения их повторяемости в будущем климате. 12. Детально изучена пространственно-временная структура островов тепла 14-ти крупнейших российских городов. 13. Получена эмпирическая оценка высоты приземного слоя воздуха над Москвой (в среднем – 40-60 м) на основе многолетних содарных данных о распределении скорости ветра с высотой и степени его соответствия логарифмическому закону. 14. Исследованы взаимосвязи высот слоя перемешивания (ВСП), определенных по данным измерения содара «Эхо-1», и концентраций приоритетных загрязнителей, полученных совместной экологической станцией ИФА РАН и географического факультета МГУ. Результаты расчетов получились неоднозначны. Наиболее тесные связи получены со среднечасовыми концентрациями приземного озона летом 2006 г. (r 0,65). В то же время летом 2008 г. эта связь была значительно слабее (0,33). Для NO, NO2 и CO значения коэффициентов корреляции оказались отрицательными (что ожидаемо), но значительно ниже, чем для О3 и во всех случаях по абсолютной величине меньше 0,5. Временной сдвиг рядов концентраций загрязнителей по отношению к ВСП приводит к увеличению коэффициентов корреляции, но не столь сильному, как предполагалось (порядка 0,1). Наихудшую связь с ВСП (ниже уровня значимости) продемонстрировал SO2. 15. Разработаны критерии для автоматизации процесса контроля текущей актинометрической информации с учетом требований Мирового центра радиационных данных на основе обобщенных и систематизированных многолетних наблюдений за составляющими радиационного баланса в МО МГУ. В качестве критериев рекомендованы: максимальные и минимальные значения сумм солнечной радиации; соотношения между составляющими радиационного баланса; эмпирические уравнения между потоками и факторами, определяющими их изменчивость. Предложены уравнения для определения предельных значений прямой и суммарной радиации для различных регионов России. 16. Показано, что наблюдаемые в период 1964-2012 гг. изменения климата благоприятны для зимовки озимых зерновых культур, т.к. частота неблагоприятных событий существенно понизилась. В итоге снизилась и гибель озимых от неблагоприятных условий зимовки. 17. Подтверждено наличие ряда ранее выявленного нового (3-го) критического радиационного периода, имеющего место у пшеницы в течение 3-5 суток до начала цветения. Сделано заключение, что снижение прихода солнечной радиации (за счет облачности) в этот период, особенно во время утренне-вечерних сумерек ведет к частичной стерильности пыльцы, недоразвитости цветков, к уменьшению зерновок в колосе, снижению урожайности, что обусловлено, главным образом, низкоэнергетическими процессами фотоморфогенеза. 18. Показано, что обязательными условиям для формирования сильных подветренных бурь на Черноморском побережье Кавказа является наличие низкотропосферного струйного течения скоростью более 15 м/с и глубокой температурной инверсии (более 0.5-1 °С /100 м); показано также, что далеко не всегда эти условия формируются на периферии холодных антициклонов. 19. Выявлена изменчивость основных характеристик боры за период 1965-2013 гг., показано, что статистически значимых трендов по изменению продолжительности боры, скорости ветра, сопровождающего явление, и аномалий температуры не выявлено. Тем не менее, повторяемость экстремальных событий растет – большая часть из них пришлась на последние 15 лет.
5 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Изменение глобального климата: механизмы, последствия и региональные проявления
Результаты этапа: Изучены механизмы формирования аномалий атмосферной циркуляции: в системе летнего муссона Дальнего Востока, Западного сектора Арктики, Каспийского, Черного и Балтийского морей. Получено, что для всех морей к концу 21 века предполагается увеличение повторяемости синоптических ситуаций, сопровождающих штормовое волнение.Проведена оценка изменения характеристик двух типов Эль-Ниньо и механизмов генерации ЭНЮК в условиях меняющегося климата. Поведены методические исследования солнечной радиации, земной радиации и освещенности: мониторинг, алгоритмы, моделирование.Показано, что генерация городского аэрозоля наиболее активно протекает там, где наблюдается повышенный уровень фонового аэрозоля. Рост радиационного баланса в высокогорных районах Большого Кавказа на 4-5 % может стать причиной увеличения слоя абляции ледников на 15 см за сезон, что может давать существенный вклад в сокращение площади оледенения. Разработаны физико-статистические модели прогнозирования урожайности на основе комплексирования наземных и спутниковых данных в изменившихся агроклиматических условиях последних десятилетий.Отмечается роль критических радиационных периодов в онтогенезе растений и возможность их учета в новых методах агрометеорологических прогнозов урожайности. Получен ряд результатов в области городской климатологии и метеорологии. Изучена пространственно-временная структура островов тепла г.Астаны как одной из самых «холодных» столиц в мире.По данным содара “MODOS”, установленного в МГУ им. М.В. Ломоносова, о направлении ветра в слое воздуха от 40 до 500 м над Москвой за период 2004-2014 гг. показано, что в среднем за десять лет оно характеризуется наличием устойчивой юго-западной моды.Установлено воздействие противогололедных реагентов на увеличение концентрации хлоридов в пробах атмосферных осадков, а также на рост доли кислотных проб в атмосферных осадках. Получен ряд результатов в области мезомасштабных исследований. Реализована и адаптирована технология ретроспективного моделирования экстремальных ветров в западном секторе российской Арктики и использование этих данных в расчётах морского волнения.Отмечена слабая чувствительность характеристик турбулентности над озерами к термической стратификации.Сделаны предположения о волновой природе боры и преобладающей роли эффекта волнового сопротивления в наблюдавшемся ускорении ветрового потока на подветренном склоне.

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".