КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 24-27-00016
НазваниеИсследование суточной, сезонной и межгодовой изменчивости водозапаса облаков на северо-западе Российской Федерации
РуководительКосцов Владимир Станиславович, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет", г Санкт-Петербург
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2024 г. - 2025 г. |
Конкурс№89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».
Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-704 - География климата
Ключевые словаоблакообразование, взаимодействие атмосферы и подстилающей поверхности, наземное микроволновое дистанционное зондирование, метеорологические спутники
Код ГРНТИ37.23.17
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на развитие новой научной тематики комплексного исследования процессов облакообразования над сушей, водными объектами и в прибрежной зоне. Облака являются важным компонентом климатической системы "атмосфера-океан-суша" и играют ключевую роль в ее гидрологическом цикле. Повышенный интерес к изучению облачности в атмосфере северных широт обусловлен существованием так называемого эффекта «арктического усиления». Этот эффект обратной связи увеличивает чувствительность климатической системы северных широт как к антропогенным, так и к природным воздействиям по сравнению с планетой в целом. Регион Балтийского моря и северо-запада Российской Федерации представляет собой особенно интересный объект для изучения, поскольку его положение между Северной Атлантикой и Евразийскими воздушными массами обусловливает большие сезонные и межгодовые колебания барических систем низкого и высокого давления, что, в свою очередь, приводит к значительной изменчивости множества параметров окружающей среды. В результате выполнения проекта будут систематизированы и проанализированы данные многолетних (2013-2023) дистанционных измерений водозапаса облаков в районе Санкт-Петербурга наземным микроволновым радиометром RPG-HATPRO, а также многолетние (2011-2017) спутниковые дистанционные измерения водозапаса облаков над обширной территорией северо-запада Российской Федерации прибором SEVIRI. Данные такого рода необходимы для моделирования облачности в северных широтах в различные сезоны и для учета ее влияния на радиационный баланс в рамках решения фундаментальной проблемы исследования изменений климата в глобальном и региональном масштабах. Особое внимание будет уделяться анализу суточной, сезонной и межгодовой изменчивости водозапаса облаков и выявлению соответствующих закономерностей и региональных особенностей. Решение этой задачи возможно, во-первых, благодаря практической всепогодности и непрерывности наземных микроволновых измерений, которые проводились в Санкт-Петербургском государственном университете круглосуточно в автоматическом режиме на протяжении более десяти лет. Во-вторых, имеющиеся в открытом доступе данные спутниковых измерений прибором SEVIRI позволят исследовать изменчивость водозапаса облаков с высоким пространственным (около 10 км) и временным (15 минут) разрешением. Помимо наземных микроволновых и спутниковых измерений водозапаса, для анализа будут привлечены данные о высотах нижней границы облачности и о параметрах метеорологического состояния атмосферы, полученные на трех метеорологических станциях, расположенных в городской черте, на побережье и в морской акватории (город Санкт-Петербург, город Ломоносов и город Кронштадт соответственно). Результатом работы станет массив статистически значимых закономерностей изменчивости водозапаса облаков в различных временных масштабах в районе Санкт-Петербурга и в ряде характерных зон северо-западного региона Российской Федерации, расположенных на суше и в акватории водных объектов.
Ожидаемые результаты
В результате выполнения проекта будет получен массив статистических закономерностей изменчивости водозапаса облаков (ВО) в различных временных масштабах в окрестности Санкт-Петербурга и ряде характерных зон северо-западного региона Российской Федерации, расположенных на суше и в акватории водных объектов.
1) Для точки наземных микроволновых измерений (Санкт-Петербург-Петродворец, 59.88° N, 29.83° E) будут определены на основе данных радиометра RPG-HATPRO и проанализированы:
- суточный ход ВО в различные сезоны;
- сезонный ход ВО;
- межгодовая изменчивость ВО;
- долговременные тренды среднемесячных, среднесезонных и среднегодовых значений;
- статистические распределения значений ВО в различные месяцы;
- сезонный ход высоты нижней границы облачности для трех ближайших метеорологических станций, которые расположены в существенно отличающихся географических условиях - в городской черте, на побережье и в морской акватории (город Санкт-Петербург, город Ломоносов и город Кронштадт соответственно).
2) Для различных зон северо-западного региона Российской Федерации, расположенных на суше и в акватории водных объектов (выбор характерных точек будет сделан в ходе выполнения работ) будут определены на основе спутниковых данных и проанализированы:
- дневной ход ВО в различные сезоны;
- сезонный ход среднедневных значений ВО;
- межгодовая изменчивость среднедневных значений ВО;
- долговременные тренды среднемесячных, среднесезонных и среднегодовых значений;
- статистические распределения значений ВО в различные месяцы.
3) На основе сравнения статистических закономерностей изменчивости ВО в различных районах северо-запада Российской Федерации над сушей и водной поверхностью будут получены оценки влияния типа подстилающей поверхности на экспериментально наблюдаемые вариации ВО.
Проект направлен на развитие новой научной тематики комплексного исследования процессов облакообразования над сушей, водными объектами и в прибрежной зоне. Значимость ожидаемых результатов для этого научного направления обусловлена необходимостью целевой систематизации и анализа большого объема накопленных многолетних данных наземных и спутниковых наблюдений. Результаты такой целевой систематизации (отсутствующей в настоящее время для северо-запада Российской Федерации) и анализа позволят выявить основные закономерности временной изменчивости водозапаса облаков, которые впоследствии могут быть использованы для валидации и совершенствования блоков облакообразования в региональных климатических моделях.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ