SCI Библиотека

Цель исследования заключается в разработке методики измерения радиофизических параметров земной атмосферы с использованием микроволновой радиометрии для мониторинга состояния атмосферы. В основе методики радиофизического исследования атмосферных объектов применен метод непрерывного сканирования диаграмм направленности микроволновых радиометров через эталонные источники и направление в зенит. Круговое вращение диаграмм направленности антенн радиометров осуществлялось за счет металлического зеркала, отражающего принимаемое радиотепловое излучение. Программирование режима кругового сканирования позволяло обеспечить внешнюю калибровку радиометров по разнесенным эталонным источникам и выделять любые направления на объекты исследования. В состав аппаратурного комплекса были включены измеритель освещенности в вертикальном направлении, датчики температуры и флюксметр для синхронного определения вертикальной составляющей атмосферного электрического поля. Система сбора данных со всех каналов позволяла программировать частоту опроса в соответствии с динамикой сканирования атмосферных образований. Данная методика использования аппаратурного комплекса позволила измерять радиофизические и другие метеорологические параметры приземной атмосферы. Использование комплекса в режиме мониторинга позволило выполнять калибровку и измерения при прохождении атмосферного снежного фронта, оценить абсолютные значения и вариации радиояркостной температуры для различных углов к зениту. Эта методика позволяет оценивать интегральное влагосодержание атмосферы, синхронно фиксировать связанные с облачностью изменения значения атмосферного электричества.

Цель работы - расчет экологических рисков в г. Воронеж при возможной аварии на химически опасном предприятии 1 класса опасности при утечке соляной кислоты. Экологический риск оценивали по соотношению количества людей в зараженных зонах к общей численности населения города. Для установления зон токсической опасности использовали программу Areal Locations of Hazardous Atmospheres; численности населения в этих зонах - базу данных Maps. ie, в которой обработка информации по неравномерности населения осуществляется при помощи искусственного интеллекта, позволяющего быстро и с высокой точностью оценить количество людей, проживающих в выделенных зонах опасности. Программа Areal Locations of Hazardous Atmospheres позволяет прогнозировать закономерности рассеивания облаков и уровни токсической опасности широкого перечня химически опасных соединений при различных сценариях утечек и залповых выбросах токсикантов. При этом учитываются физические свойства соединений и условия их хранения; объемы выбросов; метеорологические параметры; типы подстилающей поверхности; технические особенности аварии. Модель Areal Locations of Hazardous Atmospheres построена на основе классического дисперсионного уравнения непрерывных потоков загрязнения воздуха. Результаты моделирования визуализируются в виде диаграмм распространения токсикантов в течение 1 часа от начала аварии. Полученные геометрические формы облаков токсикантов совмещаются с картами местностей, подверженных потенциальной угрозе заражения. В результате исследования установлены наиболее неблагоприятные условия потенциальной аварии: летний период, инверсия атмосферы, направление ветра - юго-западное.

Проанализирована сезонная и долговременная изменчивость параметров энергетического баланса климатической системы Земли: альбедо и солнечной облученности. Показано, что параметрический резонанс климатической системы Земли с долгопериодными приливными колебаниями, а также деформации фотосферы Солнца под влиянием планет-гигантов и малые флуктуации солнечной постоянной могут привести к долговременным изменениям глобальной температуры, наблюдаемым с середины XIX в. Исследованы и физически обоснованы периоды медленных колебаний, приводящие к таким изменениям. Показано, что колебательная модель долговременных изменений глобальной температуры существенно эффективней трендовой, а также что случайные колебания, более чем на порядок уступающие наблюдаемым в эксперименте, с большой вероятностью могут сформировать кажущийся (диффузионный) тренд глобальной температуры, не уступающий предполагаемому в рамках антропогенной версии так называемого глобального потепления.

В работе представлены результаты расчетов нормальных мод среднего течения, обусловленного суперпозицией циклонического и антициклонического вихрей в высоких широтах. Подобная структура потока часто наблюдается зимой в верхней тропосфере - нижней стратосфере. Мы надеялись выделить в спектре колебаний нормальные моды, напоминающие крутильные колебания. Задача решалась численно в рамках баротропной квазигеострофической модели. Дополнительно оценивалась зависимость нормальных мод от параметров эксперимента - количества сферических гармоник в разложении полей функции тока, параметризации вязкости и гипервязкости. Результаты расчетов показали, что неустойчивость течения практически всегда возрастала с увеличением амплитуды антициклонического вихря, в разной степени при разных вязкостях и количестве гармоник в разложении. Более хаотично при изменении параметров эксперимента и среднего потока менялась пространственная структура наиболее неустойчивых нормальных мод. Это существенно осложняет интерпретацию реальных колебаний в терминах нормальных мод, в том числе интерпретацию крутильных колебаний. Осесимметричные нормальные моды часто присутствовали в спектре, однако они не обладали всеми свойствами крутильных колебаний и не доминировали в спектре.

В статье рассматриваются вопросы, связанные с изучением литодинамических процессов на шельфе как опасных явлений. На примере прибрежных зон Южного Сахалина, где проводится Государственный мониторинг опасных экзогенных процессов на шельфе, показано, что в пределах выделенных ключевых участков происходит ежегодное перераспределение зон аккумуляции и размыва донных осадков. Другие примеры, взятые из практики аналогичных работ на Финском заливе Балтийского моря, свидетельствуют, что литодинамические процессы в береговой зоне приводят к значительным нарушениям состояния берега, что представляет конкретную опасность для населения. Делается вывод, что литодинамические процессы должны изучаться с применением стандартных литологических и геофизических методов, используемых при морских геологических работах.