🌐 Модель Земной климатической системы Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

🌳 Климатические изменения и их последствия на сегодняшний момент являются одной из главных проблем человечества. Понимание причин климатических изменений и прогнозирование будущих изменений возможно только с помощью глобальных климатических моделей, которые разрабатываются в различных научных центрах, включая Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН.

🖥 Работа над моделью Земной климатической системы ИФА РАН (МЗС ИФА РАН) началась в 1970-х годах под руководством Петухова В.К. Модель характеризуется рядом упрощения для повышения вычислительной эффективности. Она относится к моделям промежуточной сложности, что позволяет решать задачи, недоступные полным моделям (моделирование палеоклимата и изучение особенностей подстилающей поверхности). МЗС ИФА РАН является единственной российской в своем классе и участвует в соответствующих международных сравнениях и подготовке оценочных докладов МГЭИК.

🌏 Как и другие современные модели Земной климатической системы, МЗС ИФА РАН состоит из блоков динамики атмосферы, океана, морского льда, деятельного слоя суши, биогеохимических циклов суши и океана и блока описания электрических процессов в атмосфере (см.рис.). Сейчас над развитием модели работает ряд сотрудников Лаборатории теории климата (Елисеев А.В., Мохов И.И., Аржанов М.М., Денисов С.Н., Чернокульский А.В., Мурышев К.Е., Плосков А.Н., Ныров А.О.).

Среди ключевых экспериментов, проведённых с помощью модели, можно выделить следующие:
▶️анализ вклада основных климатических воздействий в изменения климата индустриального периода;
▶️ утрата наземными экосистемами способности поглощать CO2 из атмосферы при продолжении современного потепления климата;
▶️ интенсификация эмиссии болотных экосистем при потеплении климата с существенным увеличением накопления CH4 в атмосфере, но слабым влиянием на модификацию изменений климата (обратная связь между климатом и метановым циклом становится односторонней);

В настоящее время проводится дальнейшее развитие МЗС ИФА РАН с целью расширения круга задач, которые могут быть решены с ее использованием. В частности, в ближайшее время в модель планируется внедрить цикл серы в атмосфере и модуль вычисления динамики ледовых щитов.

👇Подробнее с моделью и проведёнными исследованиями можно ознакомиться в статье.

🧬 Дорогие коллеги!

Поздравляем вас с Днём России! Этот знаменательный день олицетворяет единство, богатые традиции и стремление к новым высотам. Наука занимает центральное место в развитии нашей страны, и вклад ученых в её будущее неоценим.

✨ Пусть этот праздник вдохновит нас на новые свершения и открытия! Желаем всем крепкого здоровья, творческого порыва, успешных проектов и смелых идей.

С праздником! 🎆

🌬Сегодня 15 июня отмечается Международный день ветра!

О научной стороне явления рассказывает заместитель директора Института физики атмосферы РАН, заведующая Лабораторией взаимодействия атмосферы и океана, профессор РАН, д.ф.-м.н. Репина И.А.

🔵Какие бывают ветры?

Ветер образуется в результате движения воздуха из области с высоким давлением в область с более низким давлением. Ветры классифицируют по направлению, скорости и причинам образования. Существуют постоянные ветры (например, пассаты), сезонные (муссоны) и региональные, такие как горно-долинная циркуляция и морские бризы.

🔵Региональная циркуляция - можете рассказать подробнее?

Региональные ветры, например, горные, возникают на уклонах поверхности. Они могут вызывать как повышение, так и понижение температуры. Катабатические ветры образуются из-за охлаждения воздуха на высоте и могут достигать значительных скоростей, как, например, Новороссийская бора или стоковые ветры в Антарктиде, достигающие 100 м/сек.

🔵Как изменение климата влияет на изменение характера ветров?

Оно влияет на изменение атмосферной циркуляции. Глобальная циркуляция атмосферы — это шесть циркуляционных ячеек, по три в каждом полушарии. И в каждой ячейке есть постоянные ветры, которые дуют всегда в одном направлении. Они остаются неизменным, хотя границы ячеек могут «гулять». Изменения климата приводят к тому, что повышается вероятность формирования всевозможных штормовых ситуаций, опасных погодных явлений — ураганов, тайфунов, глубоких циклонов, шквалов. Все это приводит к тому, что растет вероятность возникновения сильных — так называемых катастрофических — ветров.

🔵Слышала о том, что ураганы участились. Это реальная угроза для людей?

Применение слова «ураган» к сильному ветру не всегда корректно. Ураган — это мощная вихревая циркуляция, которая в Атлантическом океане называется ураганом, а в Тихом — тайфуном. Они возникают из-за резких перепадов давления между двумя воздушными массами. В связи с потеплением климата даже в Москве подобное случается все чаще. Буквально в начале мая мы пережили ситуацию с большим снегопадом, сопровождавшимся достаточно сильным ветром. Так что сейчас повторяемость подобных явлений в Москве увеличилась.

🔵Люди все чаще об этом рассказывают, снимают на видео закрученные воронки. Это и есть смерч?

Не каждая закрученная воронка — это смерч. В России смерчи встречаются реже, чем в США, где существует "аллея торнадо". В нашей стране за год может возникнуть несколько сотен смерчей, но они часто не наносят значительного ущерба. Например, события июня 1984 года в Московской области — так называемый шереметьевский смерч. Или сформировавшийся тогда же и натворивший немало бед ивановский смерч. Для их образования необходимо сочетание сильного перегрева поверхности и определенных атмосферных условий.



🔵Знаю, что Вы занимаетесь исследованием границы между океаном и атмосферой. Там тоже возникают ветры?

На границе между океаном и атмосферой ветер чаще тормозится. При взаимодействии ветра и поверхности воды возникают волны, которые также влияют на ветер. Это взаимодействие важно для понимания формирования штормов и прогнозирования погоды.

➡️ Подробнее читайте в интервью.

#ФАО

📰 Доступен очередной номер журнала Физика атмосферы и океана (русская версия) - том 61 Nº2 (2025 г.).

В номере:

🔵 О влиянии граничных условий на неустойчивость геострофических течений (Кузьмина Н.П., Скороходов С.Л., Журбас Н.В., Лыжков Д.А.)
🔵Сравнение результатов мезомасштабного и вихреразрешающего моделирования с данными наблюдений в пограничном слое атмосферы (Анисимов С.В., Мареев Е.А., Галиченко С.В., Ильин Н.В., Прохорчук A.A., Климанова Е.В., Козьмина А.С., Афиногенов К.В., Гурьев А.В.)
🔵Тенденции изменения солености вод Северной Атлантики по данным океанских реанализов в 1980–2011 гг. (Сухонос П.А., Дианский Н.А.)
🔵Центры действия атмосферы: современные особенности и возможные изменения по расчетам с использованием моделей CMIP6 и CMIP5 (Мохов И.И., Осипов А.М., Чернокульский А.В.)
🔵Зависимость амплитуды суточного хода температуры поверхности Азово-Черноморского бассейна от различных гидрометеорологических факторов по данным дистанционного зондирования и результатам моделирования (Рубакина В.А., Кубряков А.А., Кубряков А.И.)
🔵 Аэрозольное загрязнение атмосферы (обзор). Часть 1. Источники, химический состав, количество природных первичных аэрозольных частиц и их воздействие на здоровье человека (Рябова C.А.)
🔵Оценка антропогенной составляющей потоков парниковых газов с поверхности водохранилищ энергетического назначения Российской Федерации (Романовская А.А., Полумиева П.Д., Репина И.А., Трунов А.А., Степаненко В.М., Ломов В.А.)
🔵Оценка амплитуды сейш, возбуждаемых удаленными землетрясениями в малых водоемах суши (Валеева Д.Н., Носов М.А.)

Уважаемые коллеги!

📍19 июня (четверг) в 14:00  в конференц-зале ИФА состоится завершающее это полугодие заседание Ученого совета ИФА им. А.М. Обухова РАН, на котором будет представлен доклад:

1️⃣Доклад Чернокульского Александра Владимировича, к.ф.-м.н., с.н.с. ЛТК: «Эвристическая относительная оценка климатических рисков в российских регионах».

➡️ Желающим подключиться удалённо - просьба обращаться к секретарю Ученого совета к.ф.-м.н. Юлии Викторовне Киселевой (kiseleva@ifaran.ru)

#ифа_статьи
Ученые отранжировали российские регионы по степени климатических рисков

Изменение климата является одной из серьезных глобальных проблем, затрагивающей многие аспекты жизни. Повышение температуры, изменение характера осадков, деградация вечной мерзлоты — все это создает климатические риски для экономики и населения, в том числе и в России. Перед учёными стоит задача количественно оценить эти риски, чтобы помочь странам, регионам и компаниям эффективно адаптироваться.

📊 Учёные Российской академии наук (РАН) и Высшей школы экономики (ВШЭ) представили первый в своём роде рейтинг регионов России, оценивающий их по необходимости адаптации к изменениям климата. Результаты исследования могут стать основой для разработки региональных планов и распределения финансирования на адаптационные мероприятия.

Комментирует один из авторов исследования, зам. директора ИФА РАН Александр Владимирович Чернокульский.

Основная трудность при количественной оценке климатических рисков заключается в отсутствии детальной экономической статистики об ущербе, связанном с опасными климатическими явлениями. Неполнота данных является серьёзным препятствием для получения точных оценок.

В нашей работе был представлен новый подход к оценке рисков, который позволяет оценить относительные риски (то есть отранжировать рассматриваемые объекты, в нашем случае это были субъекты Российской Федерации, по уровню риска). Подход основан на эвристическом выборе различных индикаторов, которые в достаточной и разумной степени описывают основные компоненты климатического риска — опасность (то есть само опасное погодно-климатическое явление и его изменение в будущем), подверженность (то есть нахождение объектов под климатическим воздействием) и уязвимость (внутреннее свойство объектов быть более или менее чувствительными к климатическому воздействию).

Ученые выделили 5 ключевых климатических рисков и отобрали 27 индикаторов для их оценки. Анализировались следующие риски: влияние волн жары на здоровье городского населения, влияние водного стресса на сельское хозяйство, влияние лесных пожаров на лесное хозяйство, влияние экстремальных осадков на население и инфраструктуру и влияние деградации вечной мерзлоты на население и жилищно-коммунальное хозяйство.

Для каждого риска был построен рейтинг российских регионов и определены регионы, где каждый отдельный риск максимален. Отмечено, что:
🔥 риск волн жары наиболее важен для регионов Средней полосы и юга европейской территории России;
💦влияние водного стресса на сельское хозяйство проявляется в первую очередь на юге европейской территории России, в Поволжье и на юге Урала;
🌳риск лесных пожаров наиболее характерен для регионов центра Сибири;
☂️наибольший риск, связанный с экстремальными осадками по большей части распространен на юге Дальнего Востока и в отдельных районах европейской части страны;
🧊основной риск деградации вечной мерзлоты характерен для северо-восточных районов России.

Были выделены регионы, которые попадают в верхнюю четверть рейтинга по трем рискам и три региона — по 4 рискам. Это оказались Красноярский край, Иркутская и Свердловская области.

Ученые также оценили, какой компонент риска вносит наибольший вклад в итоговое место рейтинга. Эту информацию можно использовать для выбора наиболее оптимальных мер адаптации к рассмотренным рискам. Представленная методика оценки рисков может использоваться при ранжировании не только регионов по степени риска, но и целых стран, или, объектов внутри одной компании.

Подробнее читайте в статье, опубликованной в журнале Science of The Total Environment

🌟 Также подробнее услышать про исследование можно будет на сегодняшнем докладе Ученого совета ИФА.

📚 Вышла в свет монография академика Г.С. Голицына и профессора Костаса Варотсоса «Стохастическая природа явлений окружающей среды и процессов».

🤪 В книге авторы описывают и объясняют процессы геофизики, которые на протяжении многих лет оставались не до конца изученными. К ним относятся изменение климата, облака, турбулентность, землетрясения, морские ветровые волны, озоновые дыры, парниковый эффект, загрязнение воздуха, Эль-Ниньо/Ла-Нинья, модели прогноза погоды и другие. Книга иллюстрирует не только современные знания о стохастичности природы, но и подчеркивает самые основные нерешенные актуальные вопросы динамики окружающей среды.

↗️ Материалы книги будут полезны не только для молодых учёных, но и для опытных исследователей, разрабатывающих методы изучения природных явлений окружающей среды и их изменения в результате деятельности человека.

👇 Ознакомиться с книгой можно на сайте ИФА РАН.

#ифа_статьи

Влияние транспортных потоков на качество воздуха в Москве

🏙 Автотранспорт с конца 20 века является основным источником загрязнения воздуха в Москве, составляя более 90% от общей антропогенной эмиссии. С увеличением автопарка столицы и в условиях экономических санкций наблюдается рост среднего возраста автомобилей и ухудшение их экологических характеристик. Это приводит к повышению экологических рисков, включая угрозу здоровью населения.

📚 В журнале «Транспортное дело России» вышла статья сотрудников Лаборатории моделирования атмосферного переноса ИФА РАН Матешевой А.В., Лысовой О.В. и магистранта РУТ Гончара Р.В посвящённая исследованию загрязнения атмосферного воздуха в Москве, обусловленного выбросами автомобильного транспорта.

🛁В исследовании оценены выбросы оксида углерода, оксида азота, диоксида серы и аммиака от уличной сети Москвы в 2024 году с учётом экологического класс транспортных средств, вид топлива и техническое состояние автомобиля. Расчеты проведены для основных дорожных артерий столицы. Анализировались среднемесячные выбросы за июль и январь для изучения сезонных колебаний. В зимний период выбросы CO составляют 6,5 кт/месяц из-за снижения транспортного потока, а летом — 10 кт/месяц при увеличении потока.

🌐 На основе этих данных были проведены модельные расчеты загрязнения атмосферы от транспортных потоков в теплый и холодный периоды года (в январе и июле) 2024 года. В результате выяснилось, что на пространственное распределение концентраций загрязняющих веществ в январе и июле влияют не только лишь метеорологические условия, но и количество транспортных средств, а также состав транспортного потока. На крупных магистралях, таких как МКАД и ТТК, преобладают выбросы от грузового и общественного транспорта на дизельном топливе, в то время как на других дорогах основными источниками являются легковые автомобили с бензиновыми двигателями.

🚙 Одновременно с этим в зимний период фиксируются локальные накопления загрязняющих веществ в районах с высокой автомобильной нагрузкой, что связано с низкими температурами и слабым рассеиванием выбросов. Летом же концентрации распределены более равномерно благодаря более интенсивному рассеиванию: высоким температурам и усиленной конвекции. В первой половине июля осадки способствовали очищению воздуха, тогда как во второй половине, при сухой погоде, наблюдалось небольшое увеличение концентрации загрязняющих веществ. Отмечается, что среднемесячное содержание всех исследуемых загрязняющих веществ за выбранный период не превышает предельно допустимых значений.

🔄Подробнее с полученными результатами можно будет ознакомиться в статье.

Иллюстрация: ИИ