Исследование физических, химических и биологических процессов в атмосфере и гидросфере в условиях изменения климата и антропогенных воздействий

Предметом проекта являются непрямые эффекты изменения климата, связанные с изменением скоростей химических реакций, газового состава атмосферы, температуры поверхности океана, динамики нижней и средней атмосферы, загрязнения атмосферы и океана, экологии с учетом георисков, биохимических процессов в морской среде и гидрометеорологического режима водно-ресурсной зоны РФ. Целью отчетного этапа проекта являлось исследование влияния климатической изменчивости температуры поверхности океана и площади его покрытия льдом на изменения состава и структуры атмосферы, вызванные вариациями обмена теплом, массой и количеством движения между океаном и атмосферными слоями, изучение межгодовой и климатической изменчивости взаимодействия нижней, средней и верхней атмосферы, исследования влияния изменений климата на загрязнение атмосферы и океана и исследование и апробация эффективных методов прогнозирования статистических характеристик речного стока РФ при возможных климатических изменениях. Методами достижения целей проекта являлись численное моделирование с использованием глобальной химико-климатической модели газового состава нижней и средней атмосферы ИВМ РАН - РГГМУ, модели средней и верхней атмосферы, модели биогеохимического круговорота биогенных соединений Балтийского моря, а также статистических моделей речного стока, методов геоинформационного анализа и анализа данных измерений и ре-анализов. В рамках отчетного периода основное внимание обращалось на определение влияния изменчивости обмена теплом, массой и количеством движения между океаном, разными высотными слоями атмосферы и гидросферой на химический состав, динамику и структуру атмосферы в разных широтных зонах, изучение межгодовой и климатической изменчивости взаимодействия нижней, средней и верхней атмосферы по данным современных реанализов MERRA, JRA55 и с использованием численного моделирования, исследования влияния изменений климата на загрязнение атмосферы и океана (с учетом пластикового мусора) на основе моделирования биогеохимических циклов в атмосфере и морских экосистемах в условиях изменения климата, апробацию эффективных методов прогнозирования статистических характеристик речного стока при возможных климатических изменениях и исследование влияния климатических изменений на годовой сток крупных рек РФ с использованием методов многомерного статистического анализа. В результате выполнения отчетного этапа проекта получены результаты: – Оценки степени влияния изменчивости динамики и состава стратосферы, а также обмена теплом и массой между гидросферой и атмосферой на изменение газового состава и качества воздуха в тропосфере РФ; – Оценки межгодовой и климатической изменчивости температуры, циркумполярного вихря, северной кольцевой моды и амплитуд стационарных планетарных волн в средней атмосфере в последние десятилетия с оценкой статистической значимости наблюдаемых изменений; – Оценка изменчивости компонентов морской экосистемы в условиях изменения климата и при антропогенном воздействии.; – Анализ уровня загрязненности морей арктической зоны в современных условиях; – Эффективный метод прогнозирования вероятностных характеристик речного стока в условиях арктической зоны РФ при возможных климатических изменениях; Применимость полученных в течение отчетного периода результатов заключается в том, что: – Они могут быть использованы для разработки мер адаптации хозяйственной деятельности к изменениям климата; – Результаты могут быть учтены при разработке и реализации стратегии развития Арктики с учетом климатических изменений – Оценки влияния океанский и атмосферных процессов на химический состав атмосферы могут быть использованы для контроля качества воздуха в городах Российской Федерации – Результаты прогнозов гидрометеорологических процессов в речных бассейнах и годового стока крупных рек предназначены для многих отраслей экономики: гидроэнергетики, речного транспорта, коммунального хозяйства, сельского и лесного хозяйства, нефтегазовой отрасли и др. – Для повышения эффективности мониторинга морей РФ