Том 61, № 2 (2025)

В работе развита численная модель микрометеорологии и турбулентной динамики дневного атмосферного пограничного слоя над сложной поверхностью на основе вложения вихреразрешающей модели PALM в мезомасштабную модель прогноза погоды WRF. Результаты моделирования сравниваются с данными акустического и микроволнового зондирования атмосферы, а также наземных и высотных наблюдений с использованием привязного аэростата, поднимающего датчики температуры и влажности. Получены оценки отклонений основных метеорологических и турбулентных параметров, прогнозируемых моделью, от измеренных значений.

Представлены результаты анализа изменений характеристик центров действия атмосферы (ЦДА) в Северном (СП) и Южном (ЮП) полушариях, полученные на основе результатов расчетов с использованием ансамблей климатических моделей CMIP5 и CMIP6. Оценена способность современных моделей воспроизводить особенности ЦДА для исторического сценария в сравнении с данными реанализа ERA5. Получены прогностические оценки изменений режимов ЦДА в XXI веке при сценариях RCP8.5 для моделей CMIP5 и SSP5-8.5 для моделей CMIP6. Интенсивность ЦДА оценивалась как разность давления на уровне моря в регионе ЦДА и среднего давления для полушария. В СП по данным реанализа и модельным расчетам интенсивность субтропических океанических антициклонических ЦДА больше летом, чем зимой. Противоположная ситуация отмечена для интенсивности субполярных океанических циклонических ЦДА в СП. Межгодовая изменчивость интенсивности ЦДА зимой в целом больше, чем летом. В ЮП сезоны с большей интенсивностью океанических антициклонических и циклонических ЦДА и ее межгодовая изменчивость различаются для разных океанов. По расчетам с моделями CMIP5 и CMIP6 получены значимые изменения интенсивности ЦДА в XXI веке. Более значимые тенденции усиления ЦДА в XXI веке проявляются в ЮП, особенно в зимние сезоны. Наиболее устойчивые тенденции ослабления отмечены над континентами для зимнего Северо-Американского максимума и летнего Азиатского минимума. Для зимнего Сибирского максимума тенденция ослабления более выражена по расчетам с моделями CMIP6, чем по расчетам с моделями CMIP5.

В настоящей работе выполнен обзор природных источников аэрозолей, не связанных с прямой или косвенной деятельностью человека, которые вносят значительный вклад в общие выбросы аэрозольных частиц. При выполнении настоящих исследований рассматривались характеристики образования и транспортировки аэрозолей, а также их химического состав. Показано, что первичные природные аэрозоли образуются из широкого круга источников, доля каждого из которых зависит от местоположения, времени года и времени суток. В ходе анализа литературных данных систематизировались данные о химическом составе и величине ежегодной эмиссии аэрозольных частиц природного происхождения. Результаты исследований показали, что природные аэрозольные частицы характеризуются широкой вариабельностью химического состава. В настоящей работе показано, что современные оценки глобальных выбросов природных аэрозолей (с использованием измерений, современных химических транспортных моделей, глобальных климатических моделей и различных схем параметризации) отличаются на порядки. Представлены данные о влиянии на состояние здоровья населения разных групп аэрозольных частиц (минеральная пыль, аэрозоли морской соли, аэрозоли от вулканической активности и аэрозольное загрязнение при природных пожарах). Показано, что воздействие аэрозольного загрязнения может приводить к негативным последствиям для здоровья человека, в том числе к сердечно-сосудистым заболеваниям, цереброваскулярным заболеваниям, острым заболеваниям нижних дыхательных путей, раку легких, неблагоприятным исходам родов и неонатальным заболеваниям, и даже к смерти, однако аэрозоли от морской соли могут оказывать и положительное влияние на здоровье человека (положительная биологическая активность некоторых фикотоксинов, в частности, ессотоксина).

Проанализирован процесс формирования сейшевых колебаний уровня, инициируемых удаленными землетрясениями в малых водоемах суши, и предложен метод оценки амплитуды таких колебаний. Показано, что для оценки амплитуды водоем может быть описан двумя параметрами: горизонтальной протяженностью и максимальным периодом собственных колебаний. Метод основан на точном аналитическом решении одномерной задачи в рамках линейной теории длинных волн. Метод предполагает знание горизонтальных компонент сейсмических колебаний грунта. Для численных расчетов в работе использована запись катастрофического землетрясения в Турции 6 февраля 2023 г., полученная сейсмометром кафедры физики Земли физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва) на расстоянии 2050 км от эпицентра. Работоспособность метода подтверждена путем сопоставления аналитических оценок с результатами двумерного численного моделирования, проведенного для набора модельных бассейнов цилиндрической формы и постоянной глубины, а также для водоемов с батиметрией, соответствующей реальным озерам. Показано, что означенное землетрясение в водоемах московского региона могло возбудить колебания уровня с размахом до 0.5 м.