Фундаментальные исследования процессов взаимодействия в системе океан-атмосфера, формирующих изменчивость физического состояния морской среды на различных пространственно-временных масштабах

Данный проект направлен на исследование процессов взаимодействия в системе океан-атмосфера применительно к двум регионам: Атлантическому океану, включая моря Северного Ледовитого океана, и Азово Черноморскому бассейну - традиционным районам научных интересов Морского гидрофизического института и стратегически важным регионам Российской Федерации. Рабочими целями проекта являются (а) выявление степени надежности оценок долгопериодных климатических тенденций в океане для выработки более обоснованных оценок изменения морской среды в условиях ускоренного роста глобального потепления; (б) выделение географических районов Атлантического океана, включая антарктический сектор, в которых климатические изменения наиболее статистически достоверны, с учетом уровня межгодовой-междесятилетней изменчивости и обеспеченности данными наблюдений; (в) выявление основных гидрометеорологических процессов (циркуляция атмосферы, составляющие теплового и водного баланса, водообмен с другими бассейнами), определяющих слабо связанную между собой внутривековую изменчивость содержания тепла и солей в поверхностном и глубинном слоях Черного моря; (г) продолжение мониторинга синоптической изменчивости циркуляции вод Черного моря в целях выяснения ее зависимости от более низкочастотных процессов; (д) численное моделирование процессов мезомасштабного процессов взаимодействия в системе океан- атмосфера; (е) усовершенствование численных моделей атмосферной циркуляции с целью создания региональных реанализов мезомасштаных структур, типичных для климатической системы Черноморского бассейна и отдельных регионов Арктического бассейна приводного слоя атмосферы, моделирования океанических процессов (вторжения масс холодного воздуха в атмосферу над морем, вихревые мезомасштабные структуры, прибрежные аномальные бризы и апвеллинги, явления Новороссийской и Крымской боры и др.) и оперативного прогнозирования гидрометеорологических характеристик в морях России. Тематика проекта предполагает: 1) Выявление устойчивых и наиболее значимых тенденций современных климатических изменений термохалинной структуры вод, трансформации крупномасштабных фронтальных зон и распределения основных водных масс в Атлантическом океане на основе реанализов, контактных и дистанционных наблюдений. 2) Определение основных физических процессов в системе море-атмосфера, формирующих межгодовую-междесятилетнюю изменчивость гидрологической структуры вод Черного и восточной части Средиземного морей. Мониторинг океанологических процессов синоптического масштаба в Черном море по данным экспедиционных и автономных измерений. 3) Численное моделирование и анализ спутниковых данных процессов регионального взаимодействия атмосферы и моря с использованием совместной модели атмосфера-море и реальной орографии берегов для воспроизведения мезомасштабных процессов и синоптических ситуаций, приводящим к опасным и особо опасным явлениям. Оценки отдельных составляющих регионального теплового и водного баланса морей на основе всех доступных источников гидрометеорологической информации. При достижении целей проекта будут получены: а) характеристики естественной изменчивости и климатических тенденций различных элементов термохалинной структуры вод Атлантического океана, оценки степени их достоверности; б) количественные показатели связей основных гидрометеорологических процессов регионального масштаба с изменениями гидрологического режима Черного моря; в) цифровой массив климатических термохалинных полей Черного моря для современного климатического периода ВМО 1991-2020 гг.; г) цифровые массивы реанализа температуры, солености и геострофических течений Атлантического океана, Средиземного и Черного морей на основе дистанционных и контактных данных для периода 1993-2023 гг.; д) описание физических механизмов и статистики мезомасштабных атмосферных процессов в отдельных морях России, связанных с региональными особенностями прибрежной орографии и типами синоптических процессов. Особенности формирования водного баланса и экстремальных осадков в отдельных морях России с целью выработки рекомендаций по учету возникновения опасных явлений. Результаты исследований гидрометеорологических и океанографических процессов на пространственно-временных масштабах от мезомасштабных до климатических найдут практическое применение: в качестве информации для выработки позиции Российской Федерации в различных международных инициативах по усилиям в борьбе с изменениями климата, «зеленой повестке» и др., для учета влияния условий морской среды на безопасность и хозяйственную деятельность в Азово-Черноморском и Арктическом бассейнах, при математическом моделировании и прогнозировании природных процессов, для использования в методической и педагогической работе с магистрами и аспирантами соответствующих специальностей.