научный журнал по геофизике Метеорология и гидрология ISSN: 0130-2906

ШАКИНА Н.П. — 2014 г.

Представлен обзор результатов исследований, выполненных в течение последних 15 лет в Гидрометцентре России и посвященных объективному анализу атмосферных фронтов и диагностическим расчетам на основе полученных результатов. В процессе разработки метода выделения зон фронтов был проведен уникальный эксперимент по количественной оценке меры субъективности фронтального анализа, выполняемого синоптиками в оперативной работе. Расхождения оказались настолько значительны, что ни один конкретный синоптический архив не может рассматриваться как источник фактических данных о положении фронтов. Вместе с тем степень согласия разных синоптиков в отношении положения основных холодных и теплых фронтов является практически значимой. Статистический метод объективного анализа зон атмосферных фронтов разработан как метод постпроцессинга результатов численного прогноза (объективного анализа) полей давления (геопотенциала), температуры и влажности. Предложенный метод прошел оперативные испытания и рекомендован ЦМКП к практическому применению, причем в качестве предиктанта (критерия наличия или отсутствия фронта) использовались данные об осадках на станциях (степень интенсивности осадков на фронте характеризует его активность). Фронтальный параметр, полученный первоначально как вероятность того, что синоптик проведет фронт через данный квадрат сетки, по своему физическому смыслу является количественной характеристикой бароклинности у земли и в слоях 850—500 и 925—700 гПа и циклоничности поля приземного давления. Эта величина оказалась эффективной диагностической характеристикой бароклинного вынуждения вертикальных циркуляций, облако- и осадкообразования во фронтальных зонах. На основе двух характеристик вынуждения осадков — фронтального параметра и высоты уровня конвекции — по многолетним данным построены спектры повторяемости осадков разной интенсивности по сезонам и регионам европейской территории бывшего СССР. Указаны другие возможные области применения фронтального параметра, в том числе для верификации численных моделей.

МАРЬЯШ А.А., МОЖЕРОВСКИЙ А.В., ПОЛЯКОВ Д.М. — 2014 г.

Методом атомно-эмиссионной спектроскопии определено содержание Si, Al, Mg, K, Ca, Na, Sr, Ba в субколлоидной фракции осадков на разрезе р. Раздольная - Амурский залив. Рассчитано среднее содержание исследованных элементов в почвах и речных донных отложениях (до зоны смешения). Выявлены речные донные отложения с повышенным содержанием макроэлементов, соответствующие зоне смешения пресных речных и соленых морских вод. Показано, что дополнительное накопление макроэлементов (Ca, Na, Sr) в этих осадках связано с образованием гидроксидов Fe, Mn и процессами сорбции (Mg, Ca, Na, K, Sr, Ba) на глинистых минералах (гидрослюде и смектитах).

РУТЕНКО А.Н., СОСНИН В.А. — 2014 г.

Обсуждаются результаты многолетних гидрофизических исследований, проведенных на северо-восточном шельфе о. Сахалин в районе летне-осеннего нагула охотско-корейской популяции серых китов. Показано, что в гидрологическом режиме данного района важную роль играют поступление распресненной стоком р. Амур воды и обусловленный летним муссоном прибрежный апвеллинг. Эти явления взаимосвязаны и зависят от межгодовых изменений атмосферной циркуляции. Приведены результаты исследований параметров внутренних волн, полученные с помощью заякоренной автономной вертикальной измерительной системы. Измерены скорости орбитального движения частиц воды в распространяющихся нелинейных внутренних волнах и соответствующие им вертикальные смещения слоев воды. Показаны особенности термохалинной структуры воды под сликом, формируемым внутренней волной на поверхности моря.

2014

2014

АЛИЕВ А.С., МИРЗОЕВ Ф.А., ЮСУФЛУ Ф.Х. — 2014 г.

Представлены результаты измерений некоторых океанологических параметров вод на территории добычи нефти и газа Апшеронского морского района Каспийского моря в период 2007—2012 гг. Выполнено сравнение с аналогичными данными измерений в предыдущие годы при разных режимах колебания уровня моря.

ЗУБАКИН Г.К., ИВАНОВ Н.Е. — 2014 г.

Рассмотрен дрейф 10 айсбергов и 18 ледяных полей в северо-восточной части Баренцева моря с конца мая по сентябрь 2009 г. Скорость дрейфа определена по GPS-измерениям географических координат, а ветер - по полю атмосферного давления. Изменчивость дрейфа в диапазонах синоптической и внутрисезонной изменчивости проанализирована векторно-алгебраическим методом по модели случайного евклидова вектора. Сопряженность дрейфа с ветром представлена векторной регрессией по теории Обухова и показателями векторной корреляции. Поля отличаются от айсбергов повышенной скоростью дрейфа, усиленной изменчивостью и большей корреляцией с ветром (0,85-0,99 у полей и 0,78-0,91 у айсбергов). Ветровая и неветровая составляющие дрейфа выделены корреляционным методом Ватанабе - Гудковича. Ветровые коэффициенты и углы отклонения для ветровой составляющей дрейфа составили 0,016-0,023 и -6...+9° у полей и 0,010-0,015, 10-15° у айсбергов. В поле постоянных поверхностных течений неветрового характера выявлена циклоническая циркуляция.

2014

2014

НОВИЦКИЙ М.А., ПЕТРИЧЕНКО С.А., ТЕРЕБ Л.А. — 2014 г.

Представлены результаты исследования влияния разных наборов схем параметризации процессов энергообмена между океаном и атмосферой в тропических циклонах (ТЦ), пограничного и приводного слоев ТЦ, радиационных потоков, микрофизики и конвекции на степень совпадения модельных траекторий конкретных ТЦ северо-западной части Тихого океана с реальными данными для разных типов траекторий при моделировании ТЦ на модели AHW. Показано, что для расчетов перемещения любых ТЦ в северо-западной части Тихого океана целесообразно использовать схему параметризации облачности Каина - Фритша. Для ТЦ, перемещающихся преимущественно в северном и северо-восточном направлении (даже при наличии в их траекториях особенностей типа петли), можно с большой вероятностью рекомендовать определенный набор схем для параметризации физических процессов на подсеточном масштабе.

АБДУЕВ М.А. — 2014 г.

Для исследования модуля ионного стока горных рек Азербайджана использованы материалы периода 1950-2010 гг. Выявлено, что значения модуля ионного стока на всей территории с высотой увеличиваются, за исключением Ленкоранской природной области. Установлены зависимости модуля стока от высоты МR = f(Н). Полученное уравнение может быть использовано при определении модуля ионного стока неизученных рек.

ЛУРЬЕ П.М., ПАНОВ В.Д. — 2014 г.

На территории северного склона Большого Кавказа число ледников за XX в. увеличилось на 245 (или на 19%), а площадь оледенения уменьшилась на 849 км2 (или на 52,6%). Установлено, что увеличение числа ледников про- изошло в результате распада крупных ледников на части и отчленения от них притоков, а уменьшение площади оледенения - в связи с отрицательным балансом массы ледников. Длина всех ледников за этот период уменьшилась на 128-3520 м. Показано, что уменьшение площади оледенения за 1970-2011 гг. происходило со скоростью в 1,6 раза меньше, чем в 1895- 1970 гг., что связано с более благоприятными климатическими условиями в 1970-2011 гг. По расчетам климатической модели ГГО (средний сценарий), за 2011-2099 гг. средняя годовая температура воздуха увеличится на 1,06-2,70°С, а годовое количество осадков - на 2,09-2,77%. По результатам проведенных расчетов, площадь оледенения за период 2011-2099 гг. сократится на 585 км2, или на 76,5%. К 2099 г. в рассматриваемом регионе останется оледенение площадью 180 км2, которое будет сосредоточено только в центральной части Большого Кавказа. Ледниковый сток сократится на 74-80%.

НАГУРНЫЙ А.П. — 2014 г.

Предложен метод расчета средней температуры вертикального столба атмосферы (температура среднего энергетического уровня) по данным радиозондирования, основанный на некоторых особенностях энергетических характеристик атмосферы. Современная база данных дополнена результатами радиозондирования на российских аэрологических станциях в 1934— 1959 гг. В рядах среднегодовых значений температуры среднего энергетического уровня атмосферы отмечаются колебания с периодом несколько десятилетий и размахом 4°С в период 1935—2012 гг. За последние несколько лет отмечалось интенсивное уменьшение среднегодовых значений интегральной по высоте температуры. В ее среднесезонных значениях проявляются длиннопериодные колебания одинакового характера. Зимой и в переходные сезоны они наиболее ярко выражены, а в летнее время значительно ослаблены. Данные наблюдений свидетельствуют о существовании источников возмущения многолетнего масштаба, что характерно для эволюции аномалий температуры поверхности воды в Северной Атлантике. Характер многолетних изменений температуры среднего энергетического уровня дает основание предположить существование подобия локального аттрактора в атмосферных изменениях вблизи архипелага Земля Франца-Иосифа, связанного с особенностями теплового состояния Северо-Европейского бассейна и ледовым режимом, прежде всего в Баренцевом море. Температура среднего энергетического уровня мало зависит от локальных парниковых эффектов, что позволяет выделять естественные (не антропогенные) причины возмущений атмосферы в более явном виде.

ВЕРЕМЕЙ Н.Е., ГОПАЛАКРИШНАН В., ДОВГАЛЮК Ю.А., КРАУС Т.В., КУРОВ А.Б., ПАВАР С.Д., СИНЬКЕВИЧ А.А. — 2014 г.

Рассмотрен случай развития кучево-дождевого облака в юго-западной части Саудовской Аравии в условиях высокого загрязнения атмосферы аэрозолем естественного происхождения. С использованием наземного радиолокатора и радиометрической аппаратуры, установленной на спутнике, получены характеристики Cb с высотой верхней границы более 14 км и максимальной отражаемостью 58 дБZ. Для измерения интенсивности осадков по радиолокационным данным использовалось Z-I соотношение, полученное нами для исследуемого района. Для расчетов интенсивности осадков также использовались результаты зондирования радиометром SEVERI, установленным на спутнике «Meteosat-8». Выполнены численные эксперименты по моделированию влияния аэрозоля на эволюцию исследуемого облака. Моделировалось развитие облака при наличии фонового аэрозоля, а также при повышенной концентрации аэрозоля, при этом рассматривалось три случая: аэрозоль представляет собой пассивную примесь; аэрозоль обладает гигроскопическими свойствами; аэрозоль обладает льдообразующими свойствами. Показано, что наиболее сильное влияние на эволюцию облака оказывает усиление льдообразования под действием аэрозоля; при этом не только изменяется распределение интенсивности осадков во времени, но и увеличивается их количество.

БЫЧКОВА В.И., ЕМЕЛИНА С.В., ИГНАТОВ Р.Ю., РОЖЕ Е., РУБИНШТЕЙН К.Г., СМИРНОВА М.М., ТИЩЕНКО В.А., ХАН В.М. — 2014 г.

Описано влияние высыхания Аральского моря на локальный климат и его учета - на численный прогноз в регионе. Приведен анализ двух серий численных экспериментов с использованием модели WRF-ARW (численный прогноз и исследование погоды) с пространственным разрешением 5 км и 28 σ-поверхностями по вертикали до поверхности 50 гПа для района Аральского моря. В первой серии прогнозов для января и июля 2009 г. использованы характеристики подстилающей поверхности из базы данных MODIS. В них маска поверхности воды соответствует конфигурации Аральского моря 1970-х годов. В другой серии характеристики подстилающей поверхности акватории Аральского моря заменены на соответствующие характеристики окружающей суши. Для изучения влияния изменения свойств поверхности проанализированы температура воздуха, влажность, облачность, осадки, ветер. Показано, что задание в модели условий отсутствия Аральского моря приводит к значительному увеличению континентальности регионального климата и улучшению оценок прогноза. Высказано предположение, что в связи с изменением климата регулярное, не реже раза в 3-5 лет, обновление глобальных баз данных с описанием свойств подстилающей поверхности может приводить к заметному улучшению качества численных прогнозов и моделирования изменений климата.

БУДРИН С.С., ДОЛГИХ Г.И., ДОЛГИХ С.Г., ЯРОЩУК Е.И. — 2014 г.

Анализируются экспериментальные данные диапазона морских ветровых волн, полученные с помощью лазерного измерителя вариаций давления гидросферы в 2007, 2010, 2011 и 2012 гг. в разных точках шельфа Японского моря. Показано, что изменение периодов ветровых волн при выходе их из зоны действия циклонов может быть связано не только с дисперсией, но и с эффектом Доплера и вариациями скорости и направления ветра в зоне дей- ствия циклонов. В ходе анализа результатов обработки синхронных экспериментальных данных лазерного измерителя вариаций давления гидросферы и мобильного лазерного измерителя вариаций давления гидросферы установлено, что при движении ветровых волн по шельфу убывающей глубины происходит их трансформация с уменьшением периода и энергии.

2014

ПОМЕРАНЕЦ К.С. — 2014 г.

КОВАЛЕНКО В.В. — 2014 г.

Предложено многомерное обобщение уравнения Пирсона в виде дифференциального уравнения первого порядка в частных производных, решение которого методом характеристик предоставляет возможность прогнозирования двухмерных вероятностных распределений при известном климатическом сценарии.

АЛЕКСЕЕВСКИЙ Н.И. — 2014 г.