Элементы теории волнообразного формирования связного селя в эрозионных очагах

О. Г. Натишвили 

Приведены зависимости, которые дают возможность в первом приближении судить о процессе накопления связной селевой массы в селевых очагах до полного формирования селевого потока в эрозионном врезе главного русла селевого характера.

Результаты численного моделирования изменения режима Можайского и Истринского водохранилищ при реализации сценария А2 глобального потепления

М. Г. Гречушникова

Приведены результаты расчета изменения гидрологических характеристик водохранилищ разного типа москворецкого водоисточника в случае прогнозируемого потепления (изменение проточности, ледотермического режима, стратификации водной толщи) при реализации наиболее неблагоприятного для водоснабжения Москвы сценария при уменьшении слоя годового стока и слоя стока за половодье.

Современные изменения минимального стока на реках бассейна р. Волга

М. В. Болгов, Е. А. Коробкина, М. Д.Трубецкова, М.К.Филимонова, 

И. А. Филиппова

Выполнен анализ стационарности (однородности) рядов минимального стока зимней и летней межени для рек бассейна Волги. Во временном ходе этих характеристик выделено два условно однородных периода, дата их смены изменяется по территории бассейна. Анализ рядов метеорологических величин, влияющих на формирование минимального стока, показал, что на всей территории бассейна Волги наблюдается существенное повышение зимней температуры. Для разработки методики прогноза минимального стока предложена зависимость изменений стока от изменения зимней температуры. С помощью этой зависимости и метода прогноза на основе суммы распределений получено расчетное распределение минимальных значений стока.

Многолетняя сезонная изменчивость прозрачности вод в поверхностном слое глубоководной части Черного моря

А. С. Кукушкин 

По данным многолетних наблюдений глубины видимости белого диска (1923-2000 гг.) и показателя ослабления направленного света (1978-1995 гг.) рассмотрены основные особенности сезонных пространственных распределений прозрачности и ее внутригодовая и межгодовая изменчивость в глубоководной части Черного моря. Отмечено уменьшение прозрачности в конце 1980-х — начале 1990-х годов. Получены статистические оценки ее сезонных изменений для всей акватории моря, а также для циклонических и антициклонических круговоротов. Показано, что межгодовые сезонные изменения прозрачности в основном связаны с межгодовой динамикой биомассы фитопланктона, которая, в свою очередь, определяется климатическими условиями.  

Генерация доступной потенциальной энергии вследствие притока длинноволновой радиации в атмосфере

Н. А. Калинин, И. Л. Лукин

Проведено исследование особенностей распределения генерации доступной потенциальной энергии (ДПЭ) вследствие притока длинноволновой радиации в атмосфере. В качестве базовых значений полей для расчета генерации ДПЭ использовали данные реанализа ERA-Interim Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды. Полученные результаты свидетельствуют о влиянии облачности и стратификации атмосферы на генерацию ДПЭ вследствие притока длинноволновой радиации, значения которой примерно в 4 — 5 раз меньше, чем значения генерации ДПЭ из-за фазовых переходов влаги в атмосфере.  

Летнее потепление на европейской территории России и экстремальная жара 2010 г. как проявление тенденций крупномасштабной атмосферной циркуляции в конце ХХ в. — начале ХХI в.

В. В. Попова 

Рассматривается связь многолетних колебаний температуры приземного воздуха и поля геопотенциала изобарической поверхности 500 гПа в середине лета на европейской территории России с изменениями крупномасштабной атмосферной циркуляции, описываемыми индексами североатлантических и северотихоокеанских центров действия атмосферы. Существенная неоднородность в ходе средней по европейской территории России температуры в июле разделяет его на два периода — до и после середины 1980-х годов. В отличие от стационарных колебаний температуры до 1980-х годов, для периода 1981—2010 гг. характерны 6—10-летние флуктуации на фоне ее существенного повышения на 0,8°С за 10 лет с вкладом 20% в общую дисперсию. В этот период изменениями циркуляции объясняется около 80% изменчивости температуры, причем 55% из них связаны с северотихоокеанскими центрами действия атмосферы, в частности, с индексом WP в июле, мае и апреле. Выявленные регрессионные зависимости между индексами циркуляции и температурой воздуха на европейской территории России достаточно точно объясняют линейный тренд, флуктуации с периодом 6—10 лет, а также экстремумы 1988, 2001—2003 и 2010 гг. Анализ временных рядов (1950—2012 гг.) индексов WP, PDO и SOI показывает, что на рубеже 1980-х годов в циркуляции атмосферы внетропической зоны Северного полушария произошли изменения, которые обусловили формирование блокирующих ситуаций и, как следствие, устойчивую жару и засуху летом в зоне умеренных широт, в том числе на европейской территории России. Эти изменения могут трактоваться как смена режимов сильной (1950—1980 гг.) и слабой (1981—2012 гг.) циркуляции. Жара в июле 2010 г. была экстремальным проявлением слабой циркуляции, о чем свидетельствуют беспрецедентно малые значения индекса WP в июле и мае.  

Симметрия и трансформация микроклиматических процессов

А. К. Черкашин, А. Ю. Бибаева 

Теоретически обосновывается и статистически проверяется по временным рядам данных микроклиматических наблюдений гипотеза функционального подобия характеристик природных процессов, образующих единый физико-географический процесс. Это единство проявляется локально во времени и трансформируется в новую систему связей при изменении фоновых условий среды. Предлагаемая схема расчета позволяет учесть и выявить методом скользящей регрессии устойчивые показатели состояния среды и моменты их дискретного изменения. Симметрия процессов достигается при минимизации остатков функциональных связей климатических характеристик, выделенных удалением фоновых воздействий. На основе результатов анализа данных и формулы преобразования Лежандра предлагается модель генетической основы взаимозависимости природных процессов.  

Оценка вклада парниковых газов, водяного пара и облачности в изменение глобальной приповерхностной температуры воздуха

М. А. Гусакова, Л. Н. Карлин 

Рассматриваются возможные причины изменения глобальной приповерхностной температуры воздуха — индикатора изменений климата. Проанализированы наблюдаемые изменения температуры, концентраций парниковых газов и водяного пара, а также облачности за последние десятилетия. С помощью созданной параметризации оценена роль компонентов парникового эффекта в изменении глобальной приповерхностной температуры воздуха.  

Оценка вклада землепользования в антропогенную эмиссию парниковых газов на территории России в течение 2000—2011 гг.

А. А. Романовская, В. Н. Коротков, Н. С. Смирнов, Р. Т. Карабань, 

А. А. Трунов

Приведена оценка вклада основных видов землепользования в России, таких как пахотные земли, кормовые угодья, поселения и торфоразработки, в антропогенные потоки диоксида углерода СО2, метана СH4 и закиси азота N2O на основе использования методов расчетного мониторинга в период с 2000 по 2011 г. Результаты исследования показали, что пашни ежегодно обусловливают эмиссию СО2 и N2O около 117,0 и 74,9 млн. т СО2-экв., а торфоразработки — 0,54 и 105,4 тыс. т СО2-экв. соответственно. Баланс почвенного углерода на сенокосах и пастбищах близок к нулю. Выбросы СН4 и N2O от навоза пастбищных животных в среднем составляют 0,2 и 5,0 млн. т СО2-экв./год, от травяных пожаров — 276,1 и 372,5 тыс. т СО2-экв./год соответственно. Баланс углерода в постоянных почвах поселений также практически близок к нулю, а вновь застраиваемые земли являются источником СО2 (9,5 млн. т в год). Естественное зарастание залежей приводит к аккумуляции почвенного углерода (около 92,4 млн. т СО2 ежегодно). Установлено, что интенсивность выброса СО2 определяется балансом почвенного углерода, а остальных газов — количеством поступающих в почвы азотных удобрений, растительных остатков и навоза. Суммарная эмиссия при землепользовании составляет 106,9 млн. т СО2-экв./год, что соответствует 4,9% общей антропогенной эмиссии парниковых газов в Российской Федерации.