Разработка системы климатического мониторинга дальневосточных морей России и северо-западной части Тихого океана на основе мультиплатформенных наблюдений и оперативного гидродинамического моделирования

В районе м. Шульца Приморского края развернута стационарная система газо-деформационного мониторинга, включающая лазерные деформографы, нанобарограф, газоанализатор и метеостанцию, а также мобильный комплекс на НИС «Профессор Гагаринский». Исследования показали, что концентрации парниковых газов, таких как углекислый газ (CO2) и водяной пар, демонстрируют выраженные сезонные и суточные колебания. В зимний период среднее содержание CO2 составило 430,8 ppm, что связано с отсутствием фотосинтеза и влиянием континентального атмосферного переноса, тогда как летом наблюдается снижение концентрации из-за фотосинтетической активности. Спектральный анализ данных выявил корреляцию деформаций земной коры, изменений атмосферного давления и концентраций газов с приливными гармониками. Зарегистрировано цунамигенное землетрясение, вызвавшее цунами высотой до 0,3 м, с расчетным смещением морского дна 5,4 м. Выявлены резкие выбросы метана при изменении атмосферного давления и колебания, вызванные атмосферными и тропосферными процессами. Созданный аппаратно-программный комплекс доказал свою эффективность для изучения взаимосвязи деформаций земной коры и эмиссий парниковых газов. Завершены испытания по эксплуатации автономного мультипараметрического зонда-профилографа «Винчи» для исследования разномасштабной временной изменчивости гидрологических и биооптических характеристик в бухте Витязь (Японское море), который может быть использован для изучения изменчивости гидродинамических процессов и функционирования фитопланктонных сообществ. Проведен анализ изменчивость активности замерзающих осадков на Дальнем Востоке за 20 лет по данным точечных метеонаблюдений и с помощью разработанного авторского алгоритма, использующего данные мультисенсорного спутникового зондирования и реанализов. Разработан комплекс методов совместного использования гидродинамического моделирования, лагранжева анализа и мультисенсорного зондирования, который позволил исследовать механизмы и сценарии переноса вод реки Туманной в северо-восточном направлении в залив Петра Великого за период 2008-2022 года. Определено влияние изменчивости содержания ОАК на поглощение ФАР морской толщей в регионе исследований, которое составило единицы процентов и в самых экстремальных случаях за счет суммарного эффекта процессов внутри водной толщи и на морской поверхности может достигать примерно 7-8 процентов. Проведены ретроспективные расчеты разномасштабной циркуляции Японского моря в период с 1979 по 2010гг. Изучен вклад мезомасштабных вихрей в формирование баланса тепла и соли бассейна Японского моря. Получены оценки меридионального вихревого потоков тепла и соли и их межгодовые вариации. Показано, что благодаря мезомасштабной динамике формируется интенсивный горизонтальный поток тепла к северу, который характеризуется межгодовой и декадной изменчивостью. Мезомасштабная динамика ответственна за интенсивное горизонтальное «перемешивание» в поле солености. Раскрыты временные вариации интенсивности этого перемешивания. Результаты предполагают, что роль мезомасштабной динамики в перераспределении соли более важна, по сравнению с ее вкладом в перераспределение тепла в бассейне Японского моря. Предложен метод обнаружения холодных синоптических вихрей с помощью точечного источника, опускаемого в воду с судна, и двух вертикальных антенн. Одна из вертикальных антенн является приемной и тоже опускается в воду с судна, вторая является приемно-передающей и может быть расположена на удалении порядка нескольких сотен километров от судна. Метод обнаружения основан на обращении волнового фронта с помощью второй антенны и переизлучении звука в направлении точечного источника.