Том 60, № 2 (2024)

По расчетам с ансамблем климатических моделей CMIP6 (Coupled Models Intercomparison Project, phase 6) с использованием байесова осреднения проведен анализ изменений в XXI в. стока ряда российских рек — Волги, Оби, Енисея, Лены, Амура и Селенги. Байесовы веса учитывали качество воспроизведения моделями стока (многолетнего среднего стока, линейного тренда стока на временном интервале с доступными наблюдениями за стоком, межгодовой и междесятилетней изменчивости). Качество воспроизведения характеристик стока отдельными моделями ансамбля CMIP6 наиболее сильно различается для среднего многолетнего стока, тренда стока и, в меньшей степени, для межгодовой изменчивости. В XXI в. средний по ансамблю сток увеличивается для большинства анализируемых рек, за исключением Волги. Это увеличение более выражено при сценариях с большими антропогенными воздействиями. Особенно оно значимо для сценария SSP5-8.5 (Shared Socioeconomic Pathways, 5-8.5), при котором тренд увеличения стока в 2015–2100 гг. относительно его современного среднего многолетнего значения составляет (10 ± 4)% для Оби, (16 ± 3)% для Енисея, (39 ± 7)% для Лены, (36 ± 7)% для Амура и (18 ± 6)% для Селенги. Основной причиной изменения ансамблевого среднего стока в XXI в. в моделях при всех сценариях SSP является изменение осадков. Учет различий качества моделей при воспроизведении стока рек в среднем для 2015–2100 гг. уменьшает межмодельные отклонения относительно соответствующих значений при однородном взвешивании результатов модельных расчетов на 6–26% в зависимости от сценария SSP и речного водосбора.

Предложен и численно исследован подход к оценке скорости сухого осаждения аэрозольных частиц на подстилающие поверхности характерные для арктических районов, где преобладают поверхности, покрытые снегом, открытая водная поверхность, тундра и хвойный лес. Предложены оптимальные условия моделирования, учитывающие характерные размеры и плотности аэрозольных частиц, вовлекаемых в перенос в пограничном слое атмосферы, и взаимодействие воздушных потоков с подстилающей поверхностью на основе динамической скорости u*, рассчитанной по модели WRF-ARW. Проведено сравнение предложенного подхода с другими известными моделями и экспериментальными данными. Выполнены оценки зависимости скорости сухого осаждения полученной по предложенному подходу от диаметра, плотности аэрозольных частиц и динамической скорости u* для подстилающих поверхностей в районах Крайнего Севера.

Приведены данные измерений профилей температуры воздуха в атмосферном пограничном слое атмосферы (АПС) во время полного солнечного затмения 29 марта 2006 года на центральной линии тени в г. Кисловодске и на Высокогорной научной станции (ВНС) Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН. Солнечное затмение длилось с 14 ч 08 мин по 16 ч 27 мин местного времени, полная фаза затмения началась в 15 ч 15 мин и продолжалась 2 мин 32 с. В развитие результатов, полученных нами в предыдущей работе, проведено сравнение данных профилей температуры воздуха в двух пунктах – Кисловодске и ВНС. Исследовано влияние местных условий. Было показано, что местные условия существенно влияют как на амплитуду пульсаций атмосферного давления, вызванных солнечным затмением, так и на их фазу, а также на характер изменения спектральной плотности температуры воздуха с высотой в диапазоне периодов, соответствующих длительности солнечного затмения.

По измерениям температурных профилей восстановлены колебания разности атмосферного давления на уровне земной поверхности и на некоторой высоте, до которой измерялись профили температуры, равной 600 м. Показано, что амплитуда колебаний температуры воздуха, соответствующих периоду затмения, быстро убывает с высотой, а положение минимума температуры воздуха, вызванного солнечным затмением, в координатах: высота – время имеет разные траектории в случае г. Кисловодска и ВНС. Разница же траекторий минимумов температуры воздуха в Кисловодске и на ВНС определяет и разные задержки минимумов давления относительно начала затмения и временные задержки между колебаниями приземного давления в пунктах наблюдения в целом.

Также предложена новая методика определения скорость восходящих потоков воздуха с использованием данных о высотной зависимости момента времени достижения минимума во временных вариациях температуры, вызванного солнечным затмением. Сравниваются изменения спектральной плотности воздуха, с высотой, амплитуда восстановленных пульсаций атмосферного давления в Кисловодске и на ВНС, скорости восходящих потоков воздуха.

В статье анализируются поля серебристых облаков над территорией РФ, зафиксированные наземной сетью фотокамер с использованием также самолетной фотосъемки, в течение двух ночей в июне 2021 г. Продемонстрировано, что самолетная съемка может существенно улучшать покрытие территории вероятного появления серебристых облаков. Обнаруженные поля серебристых облаков сопоставляются с модельными областями конденсации водяного пара, полученными с помощью спутниковых измерений температуры и отношения смеси водяного пара. Предлагаются практические шаги по развитию самолетных наблюдений серебристых облаков.

В работе на основе результатов прогностических расчетов анализируется точность воспроизведения циркуляции Черного моря при использовании новых аппроксимаций нелинейных слагаемых в уравнениях переноса, обеспечивающих сохранение температуры и солености в степени больше двух. Проведено три численных эксперимента, которые отличались схемами расчета температуры и солености. В первом использовались традиционные схемы, обеспечивающие сохранение температуры и солености в первой и второй степенях, во втором – сохранялись температура в первой и пятой степени, соленость в первой и третьей, в третьем – температура в первой и третьей, соленость в первой и пятой степени. Расчеты выполнены на основе модели МГИ с разрешением 1.6 км и учетом реалистичного атмосферного форсинга за 2016 г. Валидация результатов проведена на основе сравнения модельных полей с данными контактных и спутниковых измерений температуры и солености в 2016 г. Анализ средних и среднеквадратических ошибок показал, что по сравнению с традиционной аппроксимацией новые разностные схемы уравнений адвекции-диффузии тепла и соли, обеспечивающие сохранение прогностических параметров в степени больше двух, улучшают точность воспроизведения солености Черного моря в верхнем 100-м слое в течение всего года. Среднеквадратические ошибки в поле солености уменьшаются на 15–20%, примерно на 10% точнее моделируются толщина верхнего перемешанного слоя в зимний период и глубина залегания верхней границы слоя скачка температуры летом в центральной части моря. По результатам трех экспериментов наименьшие отклонения от данных наблюдений получены при использовании аппроксимаций, обеспечивающих сохранение температуры в третьей степени и солености в пятой степени.

Методом резонансной флуоресценции (РФ) атомов хлора и атомов йода измерена константа скорости реакции атома хлора с йодистым водородом при температуре 298˚K. Значения констант реакции, измеренные обоими методами, оказались достаточно близкими. Обсуждена роль этой реакции в химии тропосферы над поверхностью океанов.