Какие волны бывают в верхней атмосфере?

🌊Волновая активность, которая характеризует интенсивность внутренних гравитационных волн в атмосфере, играет ключевую роль в переносе энергии и импульса между слоями атмосферы. В области верхней мезосферы-нижней термосферы (ВМНТ) волны являются основным фактором, формирующим ее циркуляцию и термическую структуру.
*Волновая активность в области верхней мезосферы-нижней термосферы находится на высотах 80-100 км.
Изменения волновой активности в ВМНТ могут быть индикатором глобальных климатических изменений, идущих в нижних слоях атмосферы.

📄 В рамках наземного мониторинга теплового режима ВМНТ на Звенигородской научной станции ИФА им. А.М. Обухова РАН были получены уникальные ряды активности волн в трех частотных диапазонах внутрисуточных колебаний. Методы их получения и анализа подробно даны в недавно опубликованной статье.

🌊Выявлены значимые положительные тренды волновой активности во всех исследованных частотных диапазонах (0.7−2.0, 1.4−4.1, и 2.7−8.2 ч) на фоне охлаждения этой области атмосферы. При этом активность короткопериодных волн (0.7−2.0 ч) возрастает в зимний период, а летом наблюдается увеличение активности длиннопериодных волн (2.7−8.2 ч).

💩 Следствием многолетнего роста волновой активности может быть усиление горизонтально-вертикального переноса газовых компонент в верхней атмосфере (вертикальный перенос − за счет усиления турбулентной диффузии, горизонтальный – за счет передачи волнового импульса в ветровую систему). Кроме того, данный рост волновой активности может свидетельствовать об усилении переноса энергии из тропосферы в верхние слои атмосферы.

📌Рисунок: Многолетние изменения индикатора волновой активности – среднеквадратичных отклонений (S) температуры в области ВМНТ в диапазонах периодов 0.7−2.0 ч (красный цвет), 1.4−4.1 ч (зеленый цвет), 2.7−8.2 ч (синий цвет).

👇Подробнее читаете в статье

Уважаемые коллеги!

🚩 Сегодня в 14.00 состоится совместный семинар ИФА РАН и Гидрометцентра России, на котором будет представлен доклад Гдалия Симоновича Ривина (д.ф.-м.н., проф., зав.отделом численных краткосрочных прогнозов) с соавторами «Современные проблемы и состояние численных прогнозов погоды и климата на примере бесшовной негидростатической модели ICON и её конфигураций».
 
📍В докладе будет рассмотрена проблематика мезомасштабного моделирования и прогнозирования и приведены примеры воспроизведения циркуляционных процессов других масштабов.

#ифа_статьи

📰 В конце января в журнале Geophysical& Astrophysical Fluid Dynamic вышла статья сотрудников Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН д.ф.-м.н. М.В. Калашника и д.ф.-м.н. О.Г. Чхетиани «Устойчивость верхнетропосферных течений и режим хаотических колебаний». В работе рассматриваются процессы, происходящие в атмосфере на высоте около 10-15 км — в области тропопаузы, разделяющей тропосферу и стратосферу.

🏃 В геофизической гидродинамике атмосфера рассматривается как слой стратифицированной вращающейся жидкости между подстилающей поверхностью и тропопаузой. Одной из особенностей атмосферы в районе тропопаузы является интенсивное течение со скоростью до 100 м/с. Подобное увеличение скорости в тропосфере нельзя объяснить уменьшением фоновой плотности атмосферы с высотой.

💻 Для изучения устойчивости верхних тропосферных течений используется поверхностная квазигеострофическая модель (КМ), описывающая движения слоя вращающейся жидкости с нулевой потенциальной завихренностью. Эти движения аналогичны потенциальным течениям в классической гидродинамике. На сегодняшний день наиболее изучена КМ с одной нижней границей (подстилающей поверхностью).

🔢 В данной статье применяется модель КМ с двумя горизонтальными границами для исследования нелинейной устойчивости зональных течений. При отсутствии экмановского трения (трение с поверхностью Земли) все решения системы описывают периодический режим нелинейных колебаний. Численные оценки периода колебаний дают значения порядка полумесяца и более, что согласуется с результатами анализа натурных данных для атмосферы в зимний период. В модели с учетом экмановского трения наблюдается хаотическое поведение, аналогичное тем, что были описаны Э. Лоренцем и другими исследователями. Как и в классической модели Лоренца, в модели с трением возникает режим хаотических турбулентных колебаний.

🚩 Этот результат подтверждает основной тезис Э. Лоренца — модель с тремя модами достаточна для описания турбулентности без привлечения громоздких многомодовых моделей.

📢 Дорогие коллеги!

С радостью сообщаем, что у нашего Института физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН теперь есть группа в социальной сети "ВКонтакте"! 🎉

Теперь в "Вконтакте📱" вы сможете следить за новостями нашего Института и получать актуальную информацию о проводимых мероприятиях. Также, в группе можно будет найти выпуски интервью с сотрудниками ИФА и видеозаписи проводимых в Институте семинаров. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить!

Присоединяйтесь к нам по ссылке и будьте в курсе всех событий нашего института! 💡

Ждем вас в нашей новой группе!

🌸Весна - это всегда повод для творчества. Наступают дни, когда даже самые увлеченные наукой люди вдруг становятся лириками. И коллектив ИФА РАН - не исключение, тем более, что творчество всегда процветало в стенах нашего Института. Не случайно мы расположены в самом музейном и атмосферном уголке Москвы.

🎵 В канун весны наши сотрудники представят творческий вечер. В программе - стихи, баллады, инструментальная музыка, короткие рассказы и многое другое!

🎉 Будем рады видеть всех желающих 27 февраля в 18:00 по нашему традиционному адресу - Пыжевский переулок 3/1!

⚛️Научно-популярный телеграм-канал "Зоопарк из слоновой кости" представил свежую подборку каналов, которые помогают в продвижении науки и высшего образования в России.

🎉 Канал Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН был добавлен в подборку научных информационных каналов по физике. Помимо ИФА в подборке каналов можно найти еще много интересных источников. Кроме подборок по физике, есть подборки по биологии, инженерии и многому другому.

🚀Подписывайтесь на интересующие вас источники!

#ифа_интервью

📄 На сайте Москвич Mag вышло интервью с заместителем директора ИФА им. А.М. Обухова РАН к.ф.-м.н. А.В. Чернокульским.

Приводим ответы на некоторые заданные во время интервью вопросы:

⛄️ Все ли климатические изменения происходят постепенно, или бывают резкие скачки?

Есть факторы изменчивости климата, которые испытывают колебания. Например, 11-летняя цикличность у Солнца или тысячелетние колебания, связанные с изменениями астрономических параметров. А есть факторы, которые действуют одномоментно и точечно. Случилось воздействие — климат на это реагирует. Произошло мощное извержение вулкана, и климат следующие год-два заметно похолодал. Человеческая деятельность — это такое резкое направленное воздействие, которое продолжается довольно агрессивно последнюю сотню лет после начала промышленной революции.

🌞 Почему именно Арктика и Россия разогреваются быстрее остальных регионов?

Полярные районы теплеют примерно в два-три раза быстрее, чем планета в целом. Работает несколько цепочек так называемых обратных связей (то есть откликов системы на внешнее воздействие). Самая эффективная в Арктике — альбедная. Есть и другие цепочки, например связанные с облаками, с циркуляцией атмосферы. Все это приводит к тому, что Арктика и Россия разогреваются быстрее, чем вся планета.

☂️ Как глобальное потепление влияет на распределение осадков?

Изменение осадков происходит — становится больше ливней, которые идут из мощных конвективных (кучево-дождевых) облаков. Коротких, с сильным ветром. А вот обложных, которые идут монотонно несколько дней, в новом климате все меньше. Возрастает интенсивность и частота опасных конвективных явлений. Это и шквалы, и крупный град, и смерчи. В июне прошлого года Гидрометцентр впервые в истории выпустил предупреждение о формировании смерчей в Московской области. На принятие такого решения повлияли в том числе и наши работы. Прогноз, кстати, оправдался — смерчи и правда тогда прошли.

🍃Как можно использовать научные исследования для улучшения экологической ситуации в Москве?

Мы оцениваем и качество воздуха, зависящее от состава — наличия в атмосфере города вредных газовых компонентов и аэрозолей. Например, прошлым летом в сухую погоду мы фиксировали в нашем институте превышение предельно допустимой концентрации пылевого аэрозоля, источником которого являлась соседняя с нами стройка. Результаты таких исследований целесообразно учитывать для адаптации Москвы к изменению климата.

⤵️Более подробно читайте в интервью на сайте Москвич Mag.

#ифа_события

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова выступает соорганизатором конференции «Экологический мониторинг и исследование антропогенных воздействий на окружающую среду», которая пройдёт 18–19 марта 2025 года в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Мероприятие объединит представителей науки, индустрии и образования для обсуждения современных подходов к мониторингу окружающей среды, изучению климатических процессов и влияния антропогенных факторов.

📄 В программе конференции запланированы панельные дискуссии и доклады ведущих экспертов, а также презентации передовых технологий и исследовательских проектов в области экологического мониторинга. Одним из ключевых событий станет экскурсия по новому корпусу «Технологии защиты природы» и Конгресс-центру МГТУ.

Основные темы включают рациональное природопользование, моделирование климатических процессов, развитие приборной базы для мониторинга, анализ больших данных в экологии и международное сотрудничество в этой сфере.

🔘Приём заявок на доклады открыт до 5 марта 2025 года, а регистрация слушателей продлится до 16 марта. Конференция пройдёт в новом корпусе «Технологии защиты природы» МГТУ им. Н.Э. Баумана по адресу: Москва, Бауманская ул., 57.

Подробная информация и регистрация доступны на сайте конференции.

#ифа_статьи
🌍Дальнее странствие маленьких частиц ✨

Как-то мы уже писали про то, как маленькие частицы пылевого аэрозоля способны из засушливых и опустыненных районов Прикаспия и Приаралья добираться до Московского региона. В этот раз, речь пойдет о еще более далеком странствии, а именно о дальнем атмосферном переносе пыли из Прикаспия в Арктику.

В статье коллег из Института физики атмосферы им. А.М. Обухова (ИФА РАН) и Института океанологии им. П.П. Ширшова (ИОРАН @ShirshovInstitute) исследовался очень редкий случай дальнего переноса пылевого аэрозоля из семиаридных и аридных районов Прикаспия и Приаралья через всю территорию Европейской части России в регионы умеренных и высоких широт, включая зону Российской Арктики.

ℹ️ Каковы экологические и климатические последствия атмосферного переноса пылевого аэрозоля?
Минеральная пыль или пылевой аэрозоль играет важную роль в экосистемах, улучшая биопродуктивность за счёт доставки микроэлементов и удобрений, а также влияя на глобальный углеродный цикл. Однако, в то же время, пыль в приземном слое атмосферы ухудшает качество окружающей среды и может негативно сказываться на здоровье человека.Общая масса атмосферной пыли оценивается в около 26 миллионов тонн, при этом она составляет более 80% массы аэрозолей вместе с морской солью. Большая часть пыли имеет природное происхождение, обеспечивая фоновый уровень твердых частиц в атмосфере, однако антропогенные источники могут составлять около 25% от общего объёма.

Откуда берётся минеральная пыль?
Основными природными источниками минеральной пыли являются пустыни и засушливые регионы Земного шара. Согласно современным модельным оценкам, по сравнению с доиндустриальным периодом глобальная пылевая нагрузка возросла на 55±30%. Это увеличение в значительной степени обусловлено ростом количества пыли в Азии и Северной Африке. Хотя большая часть минеральной пыли оседает вблизи источников, значительная её доля переносится на большие расстояния.

🎈 В декабре 2023 года учёные зафиксировали редкое явление — дальний атмосферный перенос пыли из аридных и семиаридных районов Прикаспия через центр Европейской части России в её арктические регионы. Это событие стало возможным благодаря натурным наблюдениям за физико-химическими характеристиками аэрозольных частиц в Москве и составом снежного покрова в Архангельской области.

↗️ Анализ траекторий воздушных масс и пространственно-временной изменчивости массовой концентрации аэрозолей, таких как PM2.5 (твердые частицы диаметром до 2,5 мкм) и PM10 (твердые частицы диаметром до 10 мкм), в Московском регионе, а также численные оценки и пространственные распределения концентрации аэрозолей в Европейской части России подтвердили повышение уровня аэрозольного загрязнения на территориях от Прикаспия до Архангельской области.

❄️ Особый интерес вызвала проба снега, собранная весной 2024 года в Государственном природном заповеднике "Пинежский" (Архангельская область). В слое на глубине 18–20 см был обнаружен жёлтый слой снега, соответствующий декабрьским осадкам 2023 года. Химический анализ показал присутствие органических взвесей и растительных остатков, что подтверждает дальний перенос аэрозоля из южных регионов России.

🤔Был ли перенос пыли характерен для Европейской части России раньше?
Несмотря на удалённость Европейской части России (ЕЧР) от крупных пустынь, пыльные бури и перенос пыли наблюдались здесь ещё в прошлые века. Например, в Нижнем Поволжье и на Северном Кавказе. В. И. Даль кратко упоминал это явление в своём словаре XIX века, описывая слово "помоха" – сухая мгла, ведущая к неурожаю. Такое явление связано с юго-восточными ветрами, несущими пыль и песок из северного Прикаспия.

На рисунке — общий вид фильтров с пробами снега, отобранного на территории Пинежского заповедника: (а) – после фильтрации прослойки желтого снега (250 мл); (б) – после фильтрации усредненной пробы снежной толщи (1250 мл).

Более подробно про результаты и методы исследования читайте в статье.

Дорогие дамы! ❤️

В этот прекрасный весенний день мы поздравляем вас с Международным женским днём!

🌸Вы — настоящие вдохновительницы, которые не только вносят значительный вклад в науку, но и создают атмосферу тепла и уюта в нашем коллективе. Ваши идеи, энергия и стремление к знаниям делают наш институт успешнее и ярче.

🌸Желаем вам здоровья, счастья, творческого вдохновения и успехов в ваших научных исследованиях. Пусть каждый день приносит радость и удовлетворение от работы, а также множество приятных моментов.

С праздником🌷✨