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 увеличения выбросов углеводородов и окислов азота в атмосферу на газовый состав и качество воздуха в Арктике и Субарктике в условиях таяния газовых гидратов, изменения температуры поверхности океана и площади его покрытия льдом и интенсификации экономической деятельности в Арктике, исследование влияния долгопериодных колебаний в системе океан-атмосфера (квазидвухлетнее колебание, южное колебание ЭльНиньо, Тихоокеанская декадная осцилляция – ТДО и др.) на изменение динамического режима в Арктике по данным ре-анализа и численного моделирования, моделирование биогеохимических циклов в морской экосистеме с учетом органического вещества, поступающего с речным стоком в современном и будущем климате (на 30 лет) на основе 3-хмерной экогидротермодинамической модели Балтийского мор и разработка прогностических математических моделей, обеспечивающих устойчивое развитие водозависимых отраслей экономики Арктической зоны РФ в условиях изменяющегося климата, связанного как с естественными, так и антропогенными факторами. 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 степени изменчивости качества воздуха (содержания химически активных атмосферных газов) в арктическом регионе и прилегающих районах при происходящих одновременно изменениях климата и интенсификации хозяйственной деятельности в Арктике, 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.