Главная – Журналы – Поиск по журналам

Лидарные методы активно используются для дистанционного зондирования атмосферы, однако их применение ограничено погодными условиями. Прямой метод измерений на базе аэрологического аэрозольного зонда обратного рассеяния (АЗОР) не имеет таких ограничений, а по физическим принципам работы эти методы близки. Всепогодная система мониторинга стратосферного аэрозоля может быть создана на основе совместного применения прямых и дистанционных методов наблюдений, но их согласованность следует подтвердить экспериментально. В работе представлены результаты лидарно-аэрологического эксперимента по зондированию атмосферы на высотах 7-50 и 0-30 км с помощью наземного лидара и АЗОР соответственно в г. Томске 15-16.03.2023 г. Измерялись вертикальные профили коэффициентов обратного рассеяния излучения от источников с близкими длинами волн: 532 (лидар наземного базирования) и 528 нм (АЗОР). Хорошее согласие результатов лидарных и баллонных измерений указывает на возможность использования АЗОР как мобильного средства для дополнения лидарных измерений в условиях облачности. Обсуждается одновременное применение технологий прямого и дистанционного зондирования атмосферы для повышения качества измерений в исследованиях аэрозольного состава атмосферы. Продемонстрирована возможность расширения лидарных наблюдений на двух длинах волн (355 и 532 нм) прямыми измерениями АЗОР с дополнительным набором длин волн (470, 528, 850, 940 нм).

Обнаружение облачности на спутниковых изображениях - одна из важнейших задач спутниковой метеорологии. От точности детектирования облачного покрова во многом зависит качество других гидрометеорологических продуктов. Представлен алгоритм детектирования облачности, основанный на сверточной нейронной сети с модифицированной архитектурой U-Net. В качестве входных данных используются многоспектральные спутниковые изображения, получаемые с прибора МСУ-ГС, установленного на космическом аппарате «Арктика-М» № 1. Точность работы алгоритма оценена с помощью метрик машинного обучения и сравнения полученных результатов с эталонными масками, составленными путем визуального дешифрирования спутникового изображения опытным специалистом-дешифровщиком. Проведено сравнение с аналогичными продуктами по данным приборов SEVIRI и VIIRS. Для областей, освещенных солнцем, маска облачности, полученная предлагаемым алгоритмом, имеет точность 92% по сравнению с эталонной, а для не освещенных - 89%.

Повышение точности прогнозов погоды и климата требует углубленного понимания атмосферных процессов и явлений, которые определяются, в том числе, облаками верхнего яруса (ОВЯ). Представлены результаты экспериментов по поляризационному лазерному зондированию ОВЯ. Объединены данные систематических измерений на высотном матричном поляризационном лидаре Томского государственного университета с декабря 2009 по июль 2023 г. Определены оптические (матрица обратного рассеяния света, оптическая толща, отношение рассеяния) и геометрические (высота нижней и верхней границ, вертикальная мощность) характеристики ОВЯ. Массив данных дополнен вертикальными профилями метеорологических величин (температура, относительная и удельная влажность, направление и скорость ветра), полученными по данным аэрологического зондирования и реанализа ERA5. Оценена частота регистрации ОВЯ и частота регистрации ОВЯ с преимущественно горизонтальной ориентацией частиц. Полученные результаты объединены в базу данных (БД), которая использовалась для создания программного продукта на основе нейронных сетей для восстановления зависимостей между метеорологическими параметрами атмосферы и оптическими характеристиками ОВЯ. БД может применяться для различных, в том числе самостоятельных, вариантов обучения решению задач атмосферной оптики.

Представлены результаты траекторного анализа данных многолетних измерений содержания органического (OC) и элементарного (EC) углерода в аэрозолях, проводимых на ст. ZOTTO (пос. Зотино, Красноярский край). В качестве первичных данных использованы аэрозольные пробы, отобранные с высоты 300 м над уровнем земли на кварцевые фильтры. Содержание ЕС и ОС в пробах определялось термооптическим методом. С полученными рядами массовых концентраций аэрозольного углерода за период 2011-2021 гг. был сопоставлен массив обратных траекторий воздушных масс, исходящих из точки измерений, построенный с помощью модели HYSPLIT. В результате анализа этих данных методами концентрационно-взвешенных траекторий (CWT - concentration weighted trajectory) были определены значения CWT-функции на сетке 150 ´ 250 ячеек, покрывающей географическую область 30 ´ 20° с центром в пос. Зотино. Значения этих функций характеризуют интенсивность потенциальных источников углеродсодержащих аэрозолей в каждой ячейке. Полученные данные позволяют выделить области с наиболее сильными эмиссиями ОС и ЕС и оценить сезонную изменчивость этих эмиссий. В частности, в летний период основные источники ОС и ЕС расположены к востоку от Зотино, в регионе р. Подкаменной Тунгуски, и связаны, вероятнее всего, с лесными пожарами. В холодные сезоны большинство источников аэрозольного углерода находятся в юго-западной части анализируемой области, где расположены крупные города и сосредоточена основная часть населения. Показано, что регрессионный анализ CWT-функций органического и элементарного углерода позволяет в некоторых случаях определять доминирующий тип источников углеродсодержащих аэрозолей на изучаемой территории. Представленные результаты могут быть использованы для оценок аэрозольного радиационного форсинга в Сибирском регионе.

На основе результатов экспериментальных исследований на опустыненной территории и в ветровом канале установлены закономерности вертикального распределения сальтирующих частиц в ветропесчаном потоке, которые необходимы для понимания динамических и электрических процессов, происходящих в нем. Исследовано влияние вариаций скорости ветра в приземном слое атмосферы на вертикальное распределение сальтирующих частиц в ветропесчаном потоке на опустыненной территории в условиях квазистационарной сальтации. Предложена кусочно-экспоненциальная аппроксимация вертикальных профилей концентрации частиц с независимым от скорости ветра масштабом высоты и логарифмическим градиентом концентрации в нижнем слое сальтации. По данным измерений профилей потока сальтирующих частиц в ветровом канале получены зависимости толщины нижнего слоя сальтации и масштаба высоты для массового потока частиц в нижнем слое сальтации от размера частиц (диапазон размеров 100-800 мкм). Установлено, что масштаб высоты пропорционален размеру сальтирующих частиц. Показано, что результаты определения параметров ветропесчанного потока на опустыненной территории и в ветровом канале согласуются друг с другом. Результаты настоящей работы представляют интерес при построении моделей динамики ветропесчанного потока.

Исследования воздействий атмосферного аэрозоля, в том числе дымового, на характеристики облачности имеют большое значение для понимания происходящих изменений климата. Однако радиационные воздействия сибирского дымового аэрозоля (СДА) на облачность в Арктике до сих пор слабо изучены. В работе на основе расчетов с помощью химико-транспортной модели CHIMERE и метеорологической модели WRF проанализированы процессы, отвечающие за возникновение полупрямого радиационного эффекта (ППРЭ) дымов от сибирских пожаров над снежно-ледовыми поверхностями в Арктике; рассмотрены усредненные по времени и пространству изменения радиационных потоков, параметров облаков на различных ярусах облачности и некоторых метеорологических характеристик вследствие радиационного воздействия СДА. Результаты анализа показывают, что рассеяние солнечного излучения частицами СДА повышает статическую устойчивость атмосферы на высотах примерно от 2 до 4 км и подавляет вертикальные турбулентные движения, что приводит к уменьшению скорости конденсации воды, оптической толщины облаков и отношения смеси сконденсированной воды на среднем и частично нижнем ярусах облачности. Уменьшение оптической толщины облаков, в свою очередь, обусловливает возникновение положительного ППРЭ СДА на верхней и нижней границах атмосферы. Поглощение излучения частицами СДА принципиальной роли в указанных процессах не играет, хотя и приводит к дополнительным изменениям метеорологических параметров. Полученные результаты расширяют фундаментальные знания об аэрозольно-облачных взаимодействиях в Арктике и могут быть полезны для совершенствования климатических моделей.

За несколько последних лет Россия снова стала другой. Небывалой остроты достигло ее противостояние с «коллективным Западом», а наложенные им санкции фактически прекратили столь значимые для нашей страны западные инвестиции и экспортно-импортные операции. Это частично компенсировали «поворот на Восток» и усилия по формированию самодостаточной («суверенной») экономики. Федеративная Россия пополнилась шестью субъектами РФ, на четырех из них два года проходит специальная военная операция, а производственные и инфраструктурные объекты требуют восстановления и обновления преимущественно за счет федеральных финансовых и материально-технических ресурсов. Ускоренное развитие предприятий оборонно-промышленного комплекса и объектов Арктической зоны РФ сопровождается локализацией экономического и инфраструктурного потенциала страны в нескольких регионах при продолжающихся депопуляции и «опустынивании» огромных территорий. Проводимая региональная политика, по мнению авторитетных ученых, не в состоянии стать системным регулятором процессов изменения пространственно опосредованной реальности. Не предполагая рассмотреть все аспекты и негативные последствия этого, автор предпринимает попытку обратить внимание читателей всего на пять вопросов: 1) почему Россию последних лет нужно считать «другой страной»? 2) на что претендует государственная региональная политика и учитывает ли она реалии «другой страны»? 3) чем обернется политика точечной локализации потенциала страны? 4) к чему ведет отсутствие территориального разреза федерального и региональных бюджетов? 5) как обсуждаются проблемы региональной политики в новейших трудах наших ученых?

В статье анализируются итоги Первой конференции по изучению производительных сил Бурят-Монгольской АССР, проведенной в г. Ленинграде 1-10 апреля 1934 г. На основе опубликованных материалов конференции авторами обобщены данные о составе ее участников, секциях, характере обсуждаемых вопросов, выделены ключевые итоги. По результатам анализа социально-экономического развития республики определена роль конференции в развитии ее производительных сил. Сделан вывод, что несмотря на существовавшие региональные ограничения (отдаленность территории, слабая заселенность, сложные природно-климатические условия, неоднородность экономического освоения различных зон), сформулированные в ходе конференции рекомендации и последовавшие за ними политические решения позволили превратить аграрную республику в один из крупнейших промышленных центров на востоке страны. Особое внимание уделено важности комплексного решения проблемы размещения производительных сил и их территориальной организации.

Окружающая среда отдельной территории рассматривается нами как объект регулирования, что требует разработки соответствующего комплекса методов и мер по прогнозированию эколого-экономических взаимодействий в регионе, обеспечивающих движение к его устойчивому развитию. В статье представлены концептуальные основы формирования подхода к прогнозированию экологических последствий функционирования региональной экономики в условиях современных экологических вызовов. Долгосрочный характер экологических проблем и их тесная взаимосвязь с экономическими и социальными особенностями регионов предопределили в качестве важнейшего направления региональных исследований разработку стратегии природоохранной деятельности и поиск путей ее реализации. Методологической базой данного исследования является идеология стратегирования и программирования эколого-экономического развития региона. Поддержание устойчивого развития территориальных хозяйственных систем существенно зависит от качества системы управления и определяется, соответственно, проводимой экологической политикой. В рамках предложенного подхода к прогнозированию экологических последствий развития экономики региона выделено четыре ключевых этапа исследований, на каждом из которых могут быть получены определенные результаты, нацеленные на последовательный анализ причин возникновения экологического неблагополучия в пределах той или иной территории, учет их возможных негативных последствий и поиск инструментов решения. Сформулированные концептуальные положения по прогнозированию природоохранной деятельности в регионе позволяют комплексно оценивать экологическую ситуацию и обеспечивать информацию для более адекватных управленческих решений в экологической сфере.