Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Летом 2022 г. в рамках данного проекта были начаты экспедиционные работы на территории Западной и Южной Сибири с целью исследования характеристик состояния приземного слоя в различных эколого-географических (ландшафтных) зонах, главным образом, слабо подверженных антропогенному воздействию. Эти исследования включали проведение комплексных инструментальных наблюдений за основными метеорологическими, атмосферно-электрическими, радиационными и аэрозольными величинами. В июне 2022 г. были проведены экспедиционные работы в северо-западном направлении от Томска на территории, расположенной на водоразделе малых рек Бакчара и Иксы, которые входят в состав речных систем Чаи и Оби. На этой территории расположено Бакчарское болото, входящее в крупнейшую систему водно-болотных угодий в мире – Большое Васюганское болото. Наблюдения были организованы на ключевом участке с характерными для данной территории болотными, лесными (южно- таёжными) и пойменными ландшафтами, а именно, на западной периферии Бакчарского болота на правом берегу р. Бакчар (56°56,977′ с. ш., 82°30,316′ в. д., высота 120 м н. у. м.). В июле-августе 2022 г. была проведена продолжительная комплексная геофизическая экспедиция в юго-восточном направлении. Были выполнены полевые исследования на трёх ключевых участках на территории Республики Тыва и на одном участке в Республике Хакасия. Первый ключевой участок располагался в Монгун-Тайгинском кожууне Республики Тыва на высокогорном плато вблизи горного массива Монгун-Тайга и высокогорного озера Хиндиктиг-Холь. Данный ключевой участок представлен ландшафтами, характеризующимися мозаичным чередованием тундровой и степной растительности с большим количеством валунов моренного происхождения. Пункт наблюдения (50°20,681′ с. ш., 89° 56,947′ в. д., высота 2488 м н. у. м.) располагался в двух километрах к востоку от озера и в 5 км от массива Монгун-Тайга. Второй ключевой участок располагался в Чеди-Хольском кожууне Республики Тыва в котловине (урочище Баян-Тала) к северу от горного хребта Восточный Танну-Ола. Ключевой участок был представлен степными и лесными горно-таёжными ландшафтами, характерными для межгорных котловин, с минимальной антропогенной нагрузкой. Пункт наблюдений (51°5,440′ с. ш., 93°31,812′ в. д., высота 1026 м н. у. м.) был расположен на ровном участке со степной растительностью на удалении 8 км к северу от хребта Восточный Танну-Ола. Третий ключевой участок располагался на севере Тандинского кожууна Республики Тыва в урочище Шоль (или Шолы). Данная территория представлена полупустынными ландшафтами, являющимися одними из самых северных в мире. На данной территории расположен крупный массив эоловых песков, вытянутый в виде полосы грядового рельефа по направлению господствующих ветров с северо-запада на юго-восток почти на 100 км (от г. Кызыл до оз. Хадын) и имеющий ширину 15-20 км. Пункт наблюдения (51°29,661′ с. ш., 94°24,098′ в. д., высота 907 м н. у. м.) был расположен на песчаном бархане высотой около 4 м, северо-западный (наветренный) склон которого был длинным и пологим, а юго-восточный (подветренный) - коротким и крутым. В Республике Хакасия ключевой участок был расположен на северо-востоке Ширинского района в Ширинской озёрно-котловинной степи, представленной южными степями, солончаками и бессточными озёрами (преимущественно солёными). Наблюдения проводились на плоской вершине холма (урочище Красная Сопка), расположенного между озёрами Белё и Тус (54°41,65′ с. ш., 90°0,215′ в. д., высота 535 м н. у. м.). В августе-сентябре 2022 г. инструментальные наблюдения были продолжены на наземной наблюдательной площадке геофизической обсерватории ИМКЭС СО РАН. Обсерватория (56°28,531′ с. ш., 85°03,256′ в. д., 167 м н. у. м.) располагается в юго-восточной окраинной части г. Томска. Данный пункт наблюдения располагается на территории с селитебным ландшафтом. Во всех пунктах наблюдения были проведены измерения различных характеристик состояния приземного слоя. Были получены экспериментальные данные об изменчивости объёмного содержания аэроионов на высоте 1 м и градиента потенциала (напряженности) электрического поля на высоте 2 м. Были проведены измерения содержания аэрозольных частиц классов PM2,5 и PM10, накопленных часовых доз гамма-излучения, объёмной активности радона, основных метеорологических величин (температуры и влажности воздуха, атмосферного давления, скорости и направления ветра), а также энергетической освещённости в ультрафиолетовой и видимой спектральных областях на длинах волн 305, 312, 320, 340, 380 и 400–700 нм. Кроме участия в экспедиционной деятельности в 2022 г., участниками проекта была проведена обработка и анализ аналогичных данных измерений, полученных в геофизической обсерватории с 2006 по 2020 г. Впервые получены надёжные оценки изменчивости приземного электрического поля в невозмущённых атмосферных условиях (условия «хорошей погоды») в г. Томске, а также проведён их сравнительный анализ с аналогичными оценками, полученными для других атмосферных условий. Среднее арифметическое и модальное значения градиента потенциала электрического поля в г. Томске в условиях «хорошей погоды» составляли 282 и 252 В/м соответственно, что в 1,6 и 1,3 раза больше, чем аналогичные значения для других метеорологических условий. В целом за год, типичные значения градиента потенциала в условиях «хорошей погоды» в Томске изменяются в диапазоне от 161 до 372 В/м. По данным экспедиционных маршрутных измерений содержания аэроионов в приземном слое, выполненных в теплые периоды 2020–2021 гг. на Бакчарском болоте, была определена концентрация аэроионов в типичных болотных ландшафтах, которая изменялась в пределах 750–850 ионов/см³ для положительных и 200–700 ионов/см³ для отрицательных аэроионов. В большинстве случаев преобладали положительные ионы. Обнаружено, что с уменьшением обводнённости почвы по направлению от топи к заболоченному лесу, медианные значения концентрации положительных ионов снижаются с 1000 до 750 ионов/см³, а отрицательные, наоборот, возрастают более чем в 3 раза. Во временных ходах содержания как положительных, так и отрицательных аэроионов наблюдается выраженная сезонность. Первичная обработка и статистический анализ данных экспедиционных измерений, проведённых в 2022 г. на территориях Томской области, Республик Хакасия и Тыва, а также данных, полученных в Республике Бурятия и Иркутской области в 2020 г., позволили определить основные статистические характеристики (среднее, среднеквадратическое отклонение, медиана, Р5, Р25, Р75, Р95, интерквартильный размах, максимальные и минимальные значения) и суточную изменчивость. В настоящее время выполняется физико-математический анализ полученных данных.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Летом 2023 г. в рамках данного проекта были продолжены экспедиционные работы на территории Западной и Южной Сибири с целью исследования характеристик состояния приземного слоя в различных эколого-географических (ландшафтных) зонах, главным образом, слабо подверженных антропогенному воздействию. Эти исследования включали проведение комплексных инструментальных наблюдений за основными метеорологическими, атмосферно-электрическими, радиационными и аэрозольными величинами. В мае 2023 г. были проведены экспедиционные работы в юго-восточном направлении от Томска на территории «Некрасовского кедровника» (56,3° с. ш., 85,1° в. д., 152 м н. у. м.), вблизи д. Некрасово, в 7 км от Томска, в пределах подтаежно-лесостепного района таёжной зоны, на берегах реки Басандайки. В июле 2023 г. была проведена продолжительная комплексная геофизическая экспедиция в южном направлении. Были выполнены полевые исследования на территории Республики Алтай и в Кемеровской области. Пункт наблюдения «Чуйская котловина» (49,8° с. ш., 88,5° в. д., высота 1933 м н. у. м.) располагался в Кош-Агачском районе Республики Алтай. Измерения проводились с 9 по 16 июля 2023 г. Пункт наблюдения располагался в центральной части межгорной котловины на юго-востоке Алтая. Чуйская котловина со всех сторон ограничена несколькими горными хребтами с высотой более 3500 м. Данный пункт представлен высокогорным межгорно-котловинным полупустынным ландшафтом. Пункт наблюдения «Долина Катуни» (50,9° с. ш., 86,3° в. д., высота 548 м н. у. м.) располагался в Чемальском районе Республики Алтай. Измерения проводились с 18 по 23 июля 2023 г. Пункт наблюдения располагался в 6 км к югу от посёлка Куюс, на нижней террасе в 500 м от поймы р. Катунь, в среднем её течении. Долина имеет V-образный тип. Пункт наблюдения «Водопад Бельтертуюк» (50,961° с. ш., 86,289° в. д., 543 м н. у. м.) располагался в Чемальском районе Республики Алтай. Измерения проводились в течение 23 июля 2023 г. в 8 км к югу от посёлка Куюс, вдоль р. Бельтертуюк, а также у каскадного водопада Бельтертуюк – места впадения р. Бельтертуюк в р. Катунь. Пункт наблюдения «Салаирский кряж» (53,6° с. ш., 86,8° в. д., 292 м. н. у. м.) на территории Новокузнецкого района Кемеровской области. Измерения проводились с 25 по 28 июля 2023 г. Пункт наблюдения располагался в юго-восточной части Салаирского кряжа, вблизи р. Чумыш. В пределах пункта наблюдения наблюдалось чередование лесостепи и луговой степи с березовыми колками. В августе 2023 г. была проведена комплексная геофизическая экспедиция в юго-западном направлении. Полевые исследования выполнялись на территории Алтайского края. Пункт наблюдения «Кулундинская равнина» (53,2° с. ш., 79,6° в. д., 130 м н. у. м.) располагался в Славгородском управленческом округе Алтайского края в западной части Кулундинской низменности в 4 км от Кулундинского озера. Измерения проводились с 12 по 20 августа 2023 г. Данный ключевой участок располагался на равнинных слабодренированных солонцово-лугово-степных низких озерных террасах и недреннированных лугово-солонцово-солончаковых ландшафтах. Пункт наблюдения «Алтайский ленточный бор» (53,1° с. ш., 81,5° в. д., 138 м н. у. м.) располагался на границе Каменского управленческого округа Крутихинского района Алтайского края и Ордынского района Новосибирской области. Измерения проводились в течение 21 августа 2023 г. на территории Алеусского ленточного бора, расположенного на Приобском плато, по левобережью Новосибирского водохранилища. Протяженность бора составляет 110 км, ширина – около 6–7 км. Рельеф бора – бугристо-грядовый и грядово-ложбинный с озерами и болотами в понижениях. Во всех пунктах наблюдений были проведены измерения различных характеристик состояния приземного слоя. Были получены экспериментальные данные об изменчивости объёмного содержания аэроионов на высоте 1 м и градиента потенциала (напряженности) электрического поля на высоте 2 м. Были проведены измерения содержания аэрозольных частиц классов PM2,5 и PM10, накопленных часовых доз гамма-излучения, объёмной активности радона, основных метеорологических величин (температура и влажность воздуха, атмосферное давление, скорость и направление ветра), а также энергетической освещённости в ультрафиолетовой и видимой спектральных областях на длинах волн 305, 312, 320, 340, 380 и 400–700 нм. Первичная обработка и статистический анализ данных экспедиционных измерений, проведённых в 2023 г. на территориях Томской и Кемеровской областей, Республики Алтай и Алтайского края, позволили определить основные статистические характеристики (среднее, СКО, медиана, интерквартильный размах, максимальные и минимальные значения) и суточную изменчивость. В рамках данного проекта в 2023 г. был выполнен детальный анализ данных экспедиционных исследований, проведённых летом 2022 г. в горных, степных и полупустынных районах Тывы и Хакасии. Результаты анализа показали, что самые высокие значения n₊ наблюдались в ур. Красная Сопка, расположенном в степи вблизи (около 5 км) солёных озёр. Также повышенные значения n₊ наблюдались в дневное время в высокогорье у хр. Монгун-Тайга. В целом суточная изменчивость n₊ во всех пунктах наблюдений имеет схожий характер. Как показали измерения, суточные вариации n₋ в пунктах наблюдений слабо согласуются друг с другом. Увеличение абсолютной высоты пунктов наблюдений над уровнем моря совпадает с увеличением средних (медианных) значений grad φ. Подобная связь ранее отмечалась на Кавказе и в Тибете. Несколько иные значения grad φ отмечались лишь в урочище Баян-Тала, расположенном у подножья вытянутого хребта 1,5-км высоты. Пониженные значения здесь, по нашему мнению, объясняются локальным влиянием гребня на изгиб силовых линий электрического поля. По форме суточного хода grad φ пункты наблюдений (ПН) можно разделить на две группы: 1) ПН с суточным ходом, характерным для континентальных регионов, имеющим два максимума и два минимума (Массив Монгун-Тайга и Урочище Шоль); 2) ПН с более сложной формой суточного хода, обусловленной сильным влиянием местных факторов (Урочище Красная Сопка и Урочище Баян-Тала). В первую группу входят ПН с относительно сухим климатом, расположенные на открытой, слабопересечённой местности (центральная часть котловины, высокогорное плато). Ко второй группе, наоборот, относятся ПН с более влажным климатом, расположенные на территориях со сложным рельефом (горная долина, тенистый склон горного хребта), а также вблизи крупных водоемов. В результате выполнения проекта были построены карты-схемы пространственной изменчивости для концентраций лёгких ионов обоих полярностей и градиента потенциала электрического поля, а также для концентраций аэрозольных частиц PM2,5 и PM10.