Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (ИФА)

#статьи_ифа Недавно в журнале Известия РАН. Физика атмосферы и океана вышла статья: «Анализ изменчивости концентрации приземного озона в Карадагском природном заповеднике». Работа была выполнена сотрудниками Лаборатории атмосферной спектроскопии ИФА РАН (Е. И. Федорова, В. А. Лапченко, Н.Ф. Еланский, В. С. Ракитин, А. И. Скороход, А. В. Васильева) совместно с научными сотрудниками Карадагской научной станции им. Т.И. Вяземского (далее СФЭМ), где проводятся измерения концентрации озона, а также сопутствующих метеопараметров. 🫧Приземный озон относится к первому классу опасности, является агрессивным окислителем и может вызывать серьезные проблемы со здоровьем, наносить ущерб окружающей среде и ускорять деградацию материалов, что приводит к значительным экономическим и экологическим последствиям. Озон активен в химическом отношении, может генерироваться в ходе фотохимических реакций в нижней тропосфере и является одним из компонентов фотохимического смога. Cвой вклад в загрязнение приземным озоном вносят местные и удаленные источники, такие как лесные пожары, антропогенные выбросы углеводородов, сжигание ископаемого топлива и т.д. Несмотря на отсутствие вблизи места измерений локальных источников загрязнений, общий уровень концентрации озона на СФЭМ довольно высок, особенно в эпизодах, сопровождающихся южным и юго-восточным приземным ветром (в связи со сложной топографией места измерений оба случая относятся к ветру с моря). Частота превышения предельно допустимой концентрации (среднего значения за 8 часов, концентрации О3≥100 мкг/м3 в течение 8 часов подряд и более) составляет около 5% за исследуемый период с 2016–2021. Траекторный анализ показал (Рис.1), что для случаев превышения норматива весной движение воздушных масс происходит над акваторией Черного моря, преобладает атмосферный перенос с северного – северо-западного направлений со стороны центральной Украины, Турции, Румынии и Болгарии; в летние месяцы преобладает перенос над сушей с восточного направления (Украина, юг России). Тренды концентрации озона как в целом за период 2012–2021 гг., так и в рамках сезонных оценок имеют близкие к нулю значения и статистически незначимы. Более подробно со статьёй можно ознакомиться по ссылке.

💦 Пресноводные водоемы играют ключевую роль в глобальном цикле углерода как его связующие элементы. Поэтому в консорциуме «РИТМ углерода» создана группа мониторинга латеральных потоков углерода из наземных ландшафтов в водотоки и водоемы. Весной и летом 2024 года ученые Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН работают на разнотипных водохранилищах. 🔗 О работах на Бурейском, Иваньковском, Цимлянском и Красноярском водохранилищах читайте в статье. #ИФА #исследование_РИТМуглерода

Опубликованы Итоги работы VIII Всероссийского водного конгресса и выставки VODEXPO-2024. 🕙 Прошедшее с 18 по 20 июня 2024 года главное конгрессно-выставочное мероприятия водохозяйственного комплекса страны за три дня работы посетило 5500 человек из 26 стран мира. Среди международных участников представители: Австрии, Азербайджана, Бахрейна, Беларуси, Германии, Индии, Ирана, Иордании, Казахстана, Камеруна, Китая, Кипра, Киргизии, Мьянмы, Нигерии, ОАЭ, Португалии, Сербии, Сомали, Турции, Узбекистана, Украины, Уругвая, Швейцарии, Эквадора. Россия была представлена всеми регионами. В рамках программы конгресса состоялось 35 деловых мероприятий в формате круглых столов, пленарных заседаний, панельных сессий и экспертных дискуссий. В их работе приняли участие 250 спикеров, представляющих власть, бизнес, науку, отраслевые и общественные организации. В том числе на круглом столе «Развитие гидроэнергетики: импульс для региональной экономики», организованным Минэнерго и Минприроды России совместно с ВШЭ и ассоциацией «Гидроэнергетика России» Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН был представлен в докладе И.А. Репиной 'Поглощающая способность водохранилищ и другие экологические эффекты гидроэнергетики'.

Конференция ENVIROMIS в г. Томске Жаркие дни пришли не только в Москву, но и в Сибирь. В разгар комариного лета Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Институт вычислительной математики имени Г.И. Марчука РАН, Научно-исследовательский вычислительный центр МГУ имени М.В. Ломоносова, Московский центр фундаментальной и прикладной математики, Гидрометцентр России и Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН проводят в г. Томске международную конференцию по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды ENVIROMIS-2024. Конференция проводится раз в два года и является одним из ключевых российских мероприятий по исследованию окружающей среды. В этом году она приурочена и к двум знаковым датам: 300-летию Российской академии наук и 270-летию Московского университета. В Томск приехали более 100 ученых из разных областей России. В том числе на конференции широко представлен и ИФА РАН – в основном в Сибирь приехали молодые ученые, для которых конференция станет важной площадкой для обмена идеями и представления своих результатов. На конференции будут обсуждаться современное состояние и использование методов наблюдений, вычислительных и информационных технологий для оценки, моделирования и смягчения последствий изменения окружающей среды под воздействием естественных и антропогенных факторов, включая глобальные изменения климата. Одной из целей конференции является уменьшение разрыва между достижениями фундаментальной науки и их практическими применениями в области охраны окружающей среды. В течение недели ученые будут обсуждать проблемы исследования Земной системы на секциях, посвященных климатическому моделированию, экспериментальным исследованиям состава атмосферы и углеродного баланса, мониторингу климатических изменений, машинному обучению, оценке региональных рисков при изменении климата, современному приборостроению и информационно-измерительным системам. Конференция даст возможность участникам всесторонне обсудить оптимальные направления исследований и потенциальные возможности сотрудничества. Она определит приоритеты и выделит научные группы и проекты, которые могут быть интегрированы в новые исследовательские программы. Подробнее о конференции читайте на сайте.

ФНЦ агроэкология РАН и Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова Российской академии наук заключили Соглашение о сотрудничестве #ифа_ран #фнц_ран 18 июня директор ФНЦ агроэкологии РАН, д. с.-х. н. Александр Беляев и исполняющий обязанности заместителя директора Института физики атмосферы им. А.М. Обухова (ИФА), д.ф.-м.н. Отто Чхетиани подписали научное Соглашение, в рамках которого планируется совместное изучение климата, процессов деградации земель (опустынивание, засоление, осолонцевание), выработкой комплексных методов и технологий для повышения плодородия почв, устойчивости производства сельскохозяйственной продукции в условиях глобальных изменений климата. Подробнее читайте на сайте ФНЦ агроэкологии РАН.

На днях завершился 131 рейс научного-исследовательского судна "Профессор Водяницкий". В ходе рейса сотрудники из МГИЮ, ИнБЮМ, ИО РАН, ИПТс и ИФА им. А.М. Обухова РАН занимались проведением океанографических, гидрографических и гидрохимическийх работ в акватории Чёрного моря. Мы поздравляем коллег с завершением рейса! 🌊👨А также хотим отметить, что сегодня, 25 июня, отмечается Международный День Моряка или День Мореплавателя, установленный ООН. Праздник отмечается с 2010 года и призван подчеркнуть важность работы тех, кто не боится бородить морские просторы, в часности для достижения новых научных результатов. Поздравляем всех причастных коллег и желаем 7 футов под килем! 🏊‍♂️🤿✨

Ученые ИФА РАН обнаружили явление перемежаемости эмиссии пылевого аэрозоля на опустыненной территории🌬 В динамических системах перемежаемость — это нерегулярное чередование фаз явно периодической и хаотической динамики или чередовании ламинарных и турбулентных режимов течения. 🏜️Опустыненные территории являются основным источником пылевого аэрозоля. В ИФА был разработан комплекс аппаратуры для измерений турбулентных потоков пылевого аэрозоля, использованный в экспедиционных исследованиях в Астраханской обл. Эмиссия пылевого аэрозоля с подстилающей поверхности происходит в ветропесчаном потоке. Основным процессом здесь является сальтация – скачкообразное перемещение песчинок. Предполагается, что сальтирующие частицы “выбивают” с подстилающей поверхности пылевой аэрозоль. Сальтация - сложный нелинейный процесс. Она начинается, когда скорость ветра в приземном слое атмосферы превышает так называемую пороговую скорость сальтации. В конвективных условиях средняя скорость ветра оказывается сравнимой по величине с пороговой скоростью сальтации, что отражается в наблюдениях как всплесковая или перемежающаяся сальтация. По данным измерений на опустыненной территории вертикального турбулентного потока аэрозоля в условиях перемежающейся сальтации также имеет место перемежаемость эмиссии пылевого аэрозоля. Перемежаемость как сальтации, так и эмиссии пылевого аэрозоля определяются временной изменчивостью горизонтальной компоненты скорости ветра. Последняя при этом слабо влияет на пульсации температуры воздуха и вертикальной компоненты скорости ветра – основные величины, которые определяют изменчивость вертикального турбулентного потока тепла. Результаты синхронных измерений вертикальных турбулентных потоков аэрозоля и тепла выявили интересный факт: в конвективных условиях перемежаемость отчетливо выражена для потоков пылевого аэрозоля и практически не проявляется для потоков тепла. Подробнее об эффекте можно прочитать в статье коллектива учёных ИФА им. А.М. Обухова РАН.

Что грозит России: смерчи или торнадо? 🌪 Вторую неделю подряд на европейской территории России формируются смерчи. 19 июля Гидрометцентр России впервые за свою историю выпустил предупреждение о смерче в Москве (до этого предупреждали только о водных смерчах жителей Черноморского побережье). По подсчётам коллектива учёных ИФА им. А.М.Обухова РАН, в России ежегодно образуется 100-300 сухопутных смерчей и около 100 водных. Из них примерно 10-15 % являются торнадо.

В России исторически терминология была более скудной, чем в США, где таких событий гораздо больше. Смерчами мы называем и слабые смерчи, растущие снизу. И смерчи по типу торнадо. Торнадо связано с грозовыми облаками, причём с мощными и крупными, которые называются суперячейками. Суперячейки характеризуются наличием мезоциклона - вращающегося восходящего потока среднего масштаба. В некоторых случаях этот мезоциклон может опускаться на землю, и вот тогда формируется торнадо. То есть торнадо — это вихрь, опускающийся из облака. Водные смерчи возникают немного по-другому — воздух под облаком стекается в одну точку, ему некуда деться и он начинает подниматься, как бы расти из земли, иногда вырастая до облака. Именно такие смерчи время от времени наблюдаются на Финским заливом — это явление интересное, но все же не столь опасное. Комментирует заместитель директора ИФА им. А.М. Обухова РАН А.В. Чернокульский.

В связи с развитием спутниковых наблюдений, радиолокации и наличию смартфонов почти у каждого жителя России, смерчи стали чаще фиксировать. Поэтому просто сопоставлять сегодняшние данные о смерчах и информацию 50-летней давности нельзя. Исходя из этого учёные отобрали сочетания факторов, при которых с большой вероятность происходит образования смерчей и проанализировали их. Было установлено, что за последние 65 лет в России повторяемость сочетания таких факторов возросла. Особенно для юга Западной Сибири.  Изменения климата, в том числе повышение температуры и влажности воздуха, может положительно влиять на образование смерчей. Однако, для точной взаимосвязи требуются дополнительные исследования. Подробнее можно прочитать в интервью А.В. Чернокульского изданию Собака.

Многим, должно быть, известно, что опережающее потепление климата в арктических регионах приводит к деградации многолетнемерзлых пород (ММП) с последующей минерализацией оттаявшего органического вещества. Это сопровождается усиленным выделением парниковых газов (прежде всего, метана), которое провоцирует дальнейший рост температуры. Процессы деградации ММП в Российской Арктике изучаются на специальных стационарах, один из которых расположен в дельте р. Лены на о. Самойловский. Сотрудники Лаборатории парниковых газов (ЛПГ) вместе с коллегами из Лаборатории взаимодействия океана и атмосферы (ЛВАО) в первый раз посетили о. Самойловский с исследовательскими целями летом 2023 г. Ученые пробыли там две недели, измеряя удельные потоки парниковых газов из полигонально-валиковых торфяных комплексов камерными и пульсационными методами. Эти измерения дополнялись аэрофотосъемкой, анализом болотных вод на содержание растворенного метана и органического углерода, а также исследованиями изотопного состава парниковых газов. 🫧 Исследователям удалось выявить корреляцию удельных потоков парниковых газов с отдельными факторами окружающей среды, а также получить профили распределения метана, изотопа 13С в метане и органического углерода по глубине торфяника. Полученные результаты имеют важное значение как для моделирования метаногенеза в деградирующих торфяниках, так и для оценки их вклада в эмиссию парниковых газов из арктических экосистем. 🚩В конце июля 2024 г. сотрудники ЛПГ и ЛВАО ИФА отправятся в очередную экспедицию на о. Самойловский. На этот раз ученые планируют измерить эмиссию парниковых газов на элементах микрорельефа с разной степенью деградированности, чтобы сравнить полученные результаты между собой и с опубликованными данными 18-летней давности. Итоги исследования помогут прояснить, насколько быстро происходит деградация мерзлых торфяников и чем это может грозить климату Российской Арктики.