Глобальные эффекты и местные особенности региональных изменений климата (ГЗ)НИР

Global effects and local peculiarity of the regional climate change (GM)

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Глобальные эффекты и местные особенности региональных изменений климата
Результаты этапа: 1. Разработана и опробована методика, позволяющая оценивать эволюцию вихря как целостного образования, стабильно существующего на некоторой территории. В этом случае возможно количественное получение факторов, определяющих его динамику. 2. Разработана методика и автоматизированная технология типизации синоптических ситуаций, сопровождающих высокие значения скорости ветра, на основе данных о полях атмосферного давления. 3. Обнаружено, что роль колебаний Маддена-Джулиана и экваториальных волн Россби в генерации Эль-Ниньо существенно различается за доступный период наблюдений. В период с 1979 по 1998 год, когда преобладали явления Эль-Ниньо восточного типа, имеющие значительную амплитуду, весной и летом перед возникновением Эль-Ниньо наблюдалось значительное усиление колебаний Маддена-Джулиана и волн Россби, что способствовало генерации океанической волны Кельвина, ответственной за заглубление термоклина в экваториальном Тихом океане и возникновение Эль-Ниньо. В период после 2000 г, когда преобладали явления Эль-Ниньо центрального типа вклад атмосферных возмущений внутрисезонного масштаба в генерацию Эль-Ниньо существенно ослабился, однако их значительная интенсивность в период после максимума температуры поверхности океана, способствовала более длительному сохранению аномалий в океане. 4. Впервые выполнены численные эксперименты по воспроизведению новоземельской боры и певекского южака. Показано, что эти подветренные бури имеют ряд схожих черт с новороссийской борой (обязательное наличие температурной инверсии в набегающем потоке, наличие внутренних волн). 5. Показано, что процессы обезлесения/облесения в природно-климатических условиях Центральной России могут в летнее время привести к значимым изменениям режима температуры, осадков, относительной влажности, облачности нижнего яруса. 6. Получены количественные оценки средних значений правого (по часовой стрелке) поворота ветра во времени при прохождении фронтов: 55˚ – для холодных фронтов, 40˚ – для тёплых фронтов, 45˚ – для фронтов окклюзий. 7. Исследования показали, что летом над Москвой высотный остров тепла простирается до высот, гораздо больших, чем это отмечалось ранее: ~1700 м в предполуденные часы и ~1500 м - в вечерние.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Глобальные эффекты и местные особенности региональных изменений климата (ГЗ)
Результаты этапа: Показано, что в изменениях климата Москвы велико урбанистическое ускорение, создаваемое собственно городской средой.Внедрена новая аэрозольная климатология Macv2 в модель COSMO, которая для условий Москвы дает лучшее согласие с данными измерений.Проведена сравнительная климатологии термической комфортности в городах-миллионерах Российской Федерации. Обнаружен экспериментальный эффект (по данным радиозондирования) приуроченности максимума годовой амплитуды температуры воздуха к высотам 200-300 м, что связано с мощностью приземных инверсий.Впервые по многолетним данным исследовано физико-географическое явление городского «острова сухости» на примере Москвы. Проведена оценка радиационного режима Москвы в 2016 году и анализ по многолетним данным радиационного и светового климата Москвы.Продолжен мониторинг химического состава проб всех выпадающих атмосферных осадков в МО МГУ.Развита методология, позволяющая изучать атмосферные вихри, стабильно существующие на определенной территории. Изучены вариации уровня Каспийского и Черного морей декадного – векового масштабов.Проведено исследование модификации явлений Эль-Ниньо и Ла-Ниньа в условиях потепления климата по данным моделей проекта CMIP5. Впервые получены результаты комплексного прогноза климатических ресурсов Арктики.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Глобальные эффекты и местные особенности региональных изменений климата (ГЗ)
Результаты этапа: 1. Установлено, что вековая изменчивость уровня Каспийского моря удовлетворительно описывается моделью аддитивного гауссова шума с параметрами, определенными из первых принципов (закона сохранения массы) 2. Установлено, что при потеплении климата в XXI веке географические закономерности пространственного распределения показателей биоклиматических ресурсов России сохраняются подобными тем, что наблюдались в середине XX века, но абсолютные значения изменяются. 3. Для количественной оценки интенсивности тропических циклонов и прогноза их трансформации предложен анализ поведения интегрального индекса относительной спиральности, значения которого интенсивно растут в момент начала процесса трансформации и достигают максимума примерно за 6 часов до его завершения 4. Экстремальные метеорологические явления в арктическом и дальневосточном регионах представлены событиями, принадлежащими к одной генеральной совокупности, за исключением самых мощных событий, описываемых иной функцией распределения вероятности. И те, и другие события могут быть воспроизведены мезомасштабными атмосферными моделями. 5. Установлено, что при продолжающемся потеплении климата над большей частью морской Арктики следует ожидать роста экстремальных значений скорости ветра. Уменьшение предполагается над большей частью континентального севера Евразии, Гренландией, Северной Атлантикой, Норвежским морем. 6. На основе данных метеорологических, гидрологических, и гляциологических измерений за период 2007 – 2018 гг. создана полная база данных, включающая компоненты баланса массы, расход и химический состав воды, основные метеорологические величины, компоненты радиационного баланса, турбулентные потоки тепла и влаги; на основе различных подходов и методов детально оценен вклад в таяние ледников Кавказа таких факторов, как поток явного тепла и жидкие осадки. 7. На основании моделирования для территории Северной Евразии показано, что к середине 21 века будет наблюдаться нелинейный характер уменьшения эритемной УФ радиации за счет продолжения процесса восстановления озона. 8. На основании данных модельных расчетов и измерений показано, что чувствительность изменения температуры у поверхности Земли к радиационному эффекту аэрозоля различных видов (континентального, арктического и пустынного (минеральная пыль)) можно считать постоянной ~ 0.9оC/100 Втм2. 9. Оценены дозы биологически активной УФ радиации с использованием экспериментальных измерений персональными УФ-дозиметрами, получено, что дозы УФ радиации, существенно отличаются от доз УФ радиации, поступающей на горизонтальную поверхность, что ставит проблему учета геометрии поступления солнечного света. 10. По многолетним данным установлено отсутствие локальной связи статистик приподнятых инверсий и концентраций в приземном слое озона и двуокиси азота. 11. Анализ химического состава осадков в Москве показал, что в 2018 г. получено самое низкое среднее содержание сульфатов за все годы наблюдений. 12. Показано, что на фоне глобального потепления в XXI веке усилится декадная изменчивость Эль-Ниньо 13. При сравнении климатов будущего, современного климата, оптимума голоцена и максимума последнего оледенения, обнаружена тенденция ослабления Эль-Ниньо обоих типов (Центрального и Восточного) при потеплении климата 14. На основе численных экспериментов, проведенных с помощью модели COSMO, было показано, что сведение лесов ведет к разнонаправленным тенденциям в изменении средних месячных температур в разные сезоны года (увеличение для летних месяцев и уменьшение зимой).
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Глобальные эффекты и местные особенности региональных изменений климата (ГЗ)
Результаты этапа: 1. В рамках работ по моделированию гидрометеорологического режима Карского моря разработана технология «спектрального наджинга», которая существенно улучшает воспроизведение ветрового режима и морского волнения. 2. В рамках работ по моделированию гидрометеорологического режима Арктики предложена технология дополнительного ежемесячного «усвоения» результатов экспериментов (атмосферная часть и верхний слой почвы) для минимизации накопления ошибок, связанных с процессами, обладающими «длительной памятью» в климатической системе. 3. В рамках работы по оценке влияние изменения климата на медико-экологическиепоказатели в настоящем и будущем (до 2100 г.) создана база климатических данных по результатам станционных измерений для современного климата (включая проверку качества и фильтрацию бракованных данных) и моделей климата (CMIP5) для климатического прогноза, выполнен расчет комплекса климатических показателей, требуемых для оценки медико-экологических факторов. 4. Исследован отклик атмосферной циркуляции в северном и южном полушарии на два типа Эль-Ниньо в условиях современного и будущего климата. Показано, что в северном полушарии отклик на Восточно-Тихоокеанский тип Эль-Ниньо более региональный и сильнее выражается в Тихоокеанском регионе; отклик на Центрально-Тихоокеанский тип Эль-Ниньо имеет планетарный характер и структуру, схожую с Арктической осцилляцией 5. Анализ блокирующих ситуаций в атмосфере Северного полушария по данным модели Маршалла и Молтени за модельный период в 50 лет показал, что над Тихим океаном ситуации блокирования в основном проходят по меридиональным и омега-типам по классификацииКолуччи, а над Атлантическим океаном чаще наблюдаются расщепляющиеся типы блокирования, который не только блокирует западный, но еще усиливает восточный перенос. 6. В рамках исследования неблагоприятных метеорологических явлений продолжена работа по уточнению многолетних характеристик средней суточной температуры «около нуля градусов», получены новые количественные характеристики климатологии этого температурного диапазона для Европейской территории России (ЕТР). 7. В рамках исследования ветрового режима морей России, а также подготовки веб-атласа доступной ветровой и волновой энергии для прибрежной зоны морей России по исходным данным о компонентах скорости ветра реанализаCFSR для Белого, Баренцева, Карского и Охотского морей выполнен расчет распределения скорости ветра в среднем за год и по каждому месяцу года на высотах 50 и 100 м с учетом направлений ветра и градаций скорости ветра, а также расчет ветрового потенциала иветроэнергетического технического потенциала. 8. В рамках развития сети наблюдений за микроклиматом городов Арктической зоны РФ были установлены в городах Апатиты и Надым автоматизированные системы регистрации приземных инверсий в пограничном слое атмосферы. Получены первые данные о пространственно-временной динамике приземных инверсий за зимний период и их связи с экологической ситуацией. 9. Разработана методика и проведены первые в данных полярных регионах экспериментальные работы по вертикальному зондированию городской атмосферы с помощью беспилотных летательных аппаратов с измерительной аппаратурой на борту (регистраторы температуры и влажности). 10. Предложен интегральный индекс относительной спиральности для количественной оценки интенсивности тропических циклонов и прогноза их трансформации. Показано, что значения интегрального индекса относительной спиральности тропического циклона во всех рассмотренных случаях начинают интенсивно расти в момент начала процесса трансформации и достигают максимума примерно за 6 часов до его завершения. 11. Разработана методика расчета орографической составляющей осадков в высокогорных условиях, основанная на оценке вертикальной компоненты скорости ветра, индуцированной горным склоном в сочетании с расчетомскорости конденсации и влагосодержания облаков на основе уравнения Клаузиуса-Клапейрона. 12. По данным наблюдений Обсерватории получены оценки общего числа отдельных событий гроз, числа дней с грозами и общей за год продолжительности гроз в Москве за период с 1954 по 2017 годов. Показано, что, несмотря на быстрое потепление климата, повторяемости этих показателей не обнаруживают роста со временем: напротив, их линейные тренды слабоотрицательны. 13. Проведён сравнительный анализ явления городского «острова тепла» в Москве и в двух крупных индийских городах – Дели и Бангалоре – как в приземном слое воздуха, так и в поле температуры поверхности по спутниковым данным. В обоих индийских мегаполисах «острова тепла» выражены значительно слабее по сравнению с условиями средних широт (Москвой). 14. Усовершенствована технология моделирования условий термического комфорта для населения: был автоматизирован её расчет на микромасштабе в пределах кампуса МГУ имени М.В.Ломоносова, что позволяет применять ее и к другим городским районам и урбанизированным территориям. 15. Создана прикладная эмпирическая модель изменчивости компонент радиационного баланса земной поверхности. Построение модели основывается на регрессионном анализе данных, полученных в ходе измерений в МО МГУ радиационных и метеорологических параметров атмосферы и земной поверхности. 16. Установлено существенное уменьшение аэрозольной мутности атмосферы над Москвой, что определяется как естественными глобальными процессами, так и результатом предпринятых мероприятий правительством Москвы по улучшению экологической обстановки в городе. 17. Изучены синоптические условия формирования наиболее ярко-выраженных опасных явлений погоды в Московском регионе в последние 20 лет. Показано, что все события развивались на фоне положительных аномалий геопотенциала на уровне АТ500, температуры на АТ850 и влагосодержания столба атмосферы (в 2 раза превышающих норму). 18. На основании численных экспериментов с химико-климатической моделью РГМУ-ИВМ и с учетом современной немецкой аэрозольной выявлена заметная роль аэрозоля в формировании полей облачности и радиации для территории Северной Евразии по сравнению с результатами экспериментов при постоянном значении аэрозольной оптической толщины. 19. Созданы карты распределения биологически активной УФ радиации и УФ ресурсов на территории полуострова Крым с учетом рельефа местности. 20. Разработана информационная система для мониторинга УФ радиации в Московском регионе в режиме, близкому к реальному времени. С помощью системы могут быть получены карты УФ индексов, УФ ресурсов и часовых сумм эритемной УФ радиации с пространственным разрешением 0.05 градуса и временным разрешением 1 час. 21. Проанализированы особенности прихода суммарной УФ радиации в диапазоне длин волн 300-380 нм в 2018 г. Этот год был во многом уникальным: суммы УФ радиации в целом за год и за теплый период (май-сентябрь) превысили аналогичные максимальные значения за предыдущие 50 лет наблюдений. 22. Комплекс экспериментальных и модельных исследований по оценке влияния вырубки лесов на Европейской территории России на локальные и региональные метеорологические условия, а также потоки парниковых газов. В ходе полевых измерений и модельных расчетов было показано, что вырубка лесов ведет к уменьшению радиационного баланса земной поверхности, прежде всего за счет увеличения альбедо поверхности, и как следствие к уменьшению среднесуточных значений температуры воздуха над растительным покровом. 23. Показано, что анализ длительности отдельных этапов органогенеза может позволить оценивать количество образуемых метамерных органов стебля и соцветия и тем самым заблаговременно конкретизировать агрометеорологических прогноз урожайности.
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Глобальные эффекты и местные особенности региональных изменений климата (ГЗ)
Результаты этапа:
6 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Глобальные эффекты и местные особенности региональных изменений климата (ГЗ)
Результаты этапа:
7 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Глобальные эффекты и местные особенности региональных изменений климата (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".