Проблема

Краткое описание, информационные ресурсы

Международные программы, проекты

Осуществляемые в РФ исследования

Публикации / Интегрированность в международные проекты

1. Стратосферно-тропосферный обмен (СТО)

СТО, являясь элементом общей циркуляции атмосферы, влияет не только на формирование и изменчивость химического состава тропосферы и стратосферы, но и участвует в процессах, ответственных за глобальные изменения атмосферы и климата.
Изменение содержания в средней атмосфере одного из важнейших парниковых газов- водяного пара, имеющего преимущественно естественные источники, может оказать значительное влияние на радиационный и химический баланс стратосферы и тропосферы. В свою очередь изменение климата также может влиять на содержание и распределение водяного пара.

SCOUT-O3 -проект ЕС по исследованию взаимосвязи Стратосферы и климата
Отчет по изучению водяного пара в верхней тропосфере и стратосфере (SPARC, 2000)

ЦАО/Отдел физики верхних слоёв атмосферы (ОВФСА). Балонные и самолетные измерения озона и водяного пара в тропиках, средних и высоких широтах. Траекторное моделирование процессов переноса малых газовых составляющих в верхней тропосфере и нижней стратосфере

Основные публикации сотрудников ЛСИ ЦАО

2. Взаимосвязь изменения климата и динамики стратосферы и тропосферы

Изменение климата оказывает влияние на циркуляцию стратосферы. Увеличение содержания ПГ и уменьшение озона вызывает потепление тропосферы и охлождение стратосферы, что может вызвать усиление зональной циркуляции, которая будет препятствовать распространению планетарных волн (ПВ) из тропосферы в стратосферу. Уменьшение активности ПВ в свою очередь может вызвать еще большее охлаждение стратосферы Арктики и Антарктики, приведя еще к большему разрушению озона. Изменение динамики стратосферы также влияет циркуляцию тропосферы, главным образом через изменение характеристик распространения ПВ. Существует мнение, что возникающие возмущения в тропосфере передаются в стратосферу, после чего эти возмущения передаются в тропосферу и могут приводить к аномальным погодным явлениям. Изучение этих взаимодействий может значительно увеличить период прогнозирования погоды.
Сайт об Арктическом колебании (на анг. языке) Научные и популярные статьи о взаимодействии стратосферы и тропосферы и связи с изменением климата.

Программа ООН по исследованию климата. Проект SPARC(Стратосферные процессы и их влияние на климат)

РГГМУ Кафедра метеорологических прогнозов Исследование сезонной, межгодовой изменчивости и климатических трендов температуры и активности планетарных волн в тропо- и стратосфере.

3. Моделирование изменения климата

В современной климатической науке вопросам моделирования наблюдаемых и будущих глобальных и региональных изменений климата уделяется повышенное внимание.

Программы сравнения глобальных климатических моделей океана и атмосферы
ANIP-CMIP

В РФ наилучшее развитие получили две модели общей циркуляции атмосферы и океана: 1. МОЦАО ИВМ РАН
2. МОЦАО ГГО, модель регионального климата Евр.территории РФ, разрабатывется версия для Сибири и Дальнего Востока
3. Глобальная климатическая модель промежуточной сложности ИФА РАН
4. Институт географии РАН

4. Исследование озонного слоя в стратосфере и тропосфере

Анализ наблюдений и результаты моделирования показывают, что разрушение озонного слоя приводит к охлаждению стратосферы, что, в свою, очередь влияет на температурный режим тропосферы. Потепление климата в результате увеличения концентрации парниковых газов и охлаждение стратосферы, связанное с разрушением озона, являются двумя различными физическими процессами, оказывающими влияние друг на друга и, в отношении которых, существуют различные уровни научного понимания. Справочник по стратосферному озону (на анг.языке)

Всемирная Метеорологическая служба ООН: состояние озонного слоя, озонные "дыры" в Антарктике и Арктике, Global Atmosphere Watch / Изучение озонного слоя Scientific Assessment of Ozone Depletion 2006: Chapter 5: Climate-Ozone Connections

ЦАО/Лаборатория стратосферных исследований . Исследование химической убыли озона на базе балонных и спутниковых измерений в полярном стратосферном вихре в Арктике в зимние сезоны с 1995 по настоящее время.
ЦАО/Отдел Исследования Состава АтмосферыСоздание карт ежесуточного распределения общего содержания озона и отклонений от средних долгопериодных значений для РФ и прилегающих государств за текущий месяц
МГУ/физический фак-т, кафедра физики атмосферыИзучение тропосферного озона
ГГО, ИФА

Основные публикации сотрудников ЛСИ ЦАО

5.
Исследование УФ радиации (УФР)

Интенсивность достигающей поверхности Земли УФ-Б радиации (280-315 нм: наиболее биологически активная часть спектра УФ радиации) зависит от состояния озонного слоя в стратосфере, оптических свойств облачности и внеоблачного аэрозоля, а также концентрации и распределения тропосферных газов. Хотя УФ-Б лучи не проникают дальше верхней поверхности кожи, их воздействия достаточно для поражения клеток кожи, что может привести в дальнейшем к возникновению различных заболеваний, в частности к образованию доброкачественных и злокачественных опухолей кожи и подкожной клетчатки. Согласно данным моделирования изменения климата могут привести к изменению параметров облачности, аэрозоля, озонного слоя, а также концентрации тропосферных газов, что может вызвать изменение интенсивности УФ-Б радиации.

Современное состояние исследования достигающей поверхность Земли УФ-Б радиации -Scientific Assessment of Ozone Depletion 2006: Chapter 7: Surface UV-B Radiation: Past, Present and Future

МГУ, географ. фак-т. Кафедра метеорологии и климатологии Мониторинг УФ-Б радиации проводится в Метеорологической обсерватории под руководством к.г.н, внс Чубаровой Н.Е. с 1999 г. и с 2000 г. - на Звенигородской биостанции МГУ [3]. Выявлены причины погрешностей спутниковых восстановлений УФР и показаны способы их коррекции [4,5]. Разработан метод реконструкции УФР, позволяющий оценивать изменения УФР и их причины в предшествующие эпохи [3,6,7]. По модельным и экспериментальным данным оценено влияние аэрозольного ослабления на УФР и влияние тропосферных газов на поглощение УФР [1,2].

Основные публикации Н.Е.Чубаровой (геогрф.фак-т, МГУ)

6.Исследование палеоклимата (климат в глобальном масштабе времени)

Для понимания наблюдаемых и правильного прогнозирвания будущих (в кратко- и долгосрочном плане) изменений климата необходимо изучение прошедших климатических изменений десятки и сотни тысяч лет назад

Международная программа сравнения результатов моделирования палеоклимата (PMIP)

МГУ, географ. фак-т. Кафедра метеорологии и климатологии

7. Изучение вечной мерзлотой

Примерно 25% территории суши Северного полушария (и ~65% территории РФ) содержит вечную мерзлоту (ВМ) - почву, температура которой остается ниже 0⁰С в течение как минимум двух лет. ВМ может содержать как минимум 30% всего углекислого газа, находящегося в земле во всем мире. Таяние ВМ может привести к крупным выбросам в атмосферу метана или двуокиси углерода (дополнительно к выбросам, образующихся при сгорании ископаемых видов топлива), увеличению стока в Северный ледовитый океан, вызвать деформацию и разрушение зданий и сооружений, дорог и трубопроводов.
Вечная мерзлота (Программа "Гордон" на НТВ, 10.12.2002)
Вечная мерзлота и современный климат Авторы: А.В.Павлов, Г.Ф.Гравис (Институт криосферы Земли СО РАН, Тюмень)

ГГИ
Институт Криосферы Земли СО РАН Кафедра криолитологии и гляциологии, Географ. фак-т. МГУ

8. Изучение ледового покрова в Арктике

ААНИИ, ГОИН

9. Изучение антропогенных и естественных источников эмиссии парниковых газов и их стоков

Система мониторинга за СО2 и СН4 (NOAA, USA)

Центр анализа СО2 в атмосфере и океане (U.S. Department of Energy)

ИГКЭ,ИФА