Термодинамические процессы в системе океан-атмосфера протекают в открытой системе взаимосвязанных геосфер и формируются в результате большого набора природных процессов под действием внутренних и внешних энергетических источников. Энергетические потоки и массоперенос, происходящие в широком спектре интенсивностей и пространственных и временных масштабов, связывают между собой функционирующие структуры всех геосфер планеты; эти связи и сами геофизические процессы, оказываются сложными, нелинейными и многопараметрическими. Изучение структуры и изменчивости гидрометеорологических параметров важно и для изучения изменчивости климата и для оценки степени упорядоченности атмосферы. Особый интерес представляет изучение изменчивости наиболее влиятельных крупномасштабных атмосферных процессов, оказывающих воздействие на транспортные и диссипативные свойства атмосферы и климатическую систему в целом (Южное Колебание – Эль-Ниньо (ЮКЭН) и глобальный тропический циклогенез (ГТЦ)). С проблемами климатологии и гидрологии тесным образом переплетаются проблемы изучения, мониторинга и определения характеристик снежного и лесного покрова планеты, поскольку снежный покров и леса оказывают огромное влияние на климат, рельеф, гидрологические и почвообразовательные процессы. В связи со сказанным выше особенно важными представляются:

Термодинамический процесс глобального масштаба, ЮКЭН, происходит в тропической зоне системы океан-атмосфера, но оказывает заметное воздействие на динамику всей климатической системы планеты. События Эль-Ниньо нарушают нормальный цикл циркуляции в системе океан-атмосфера и приводят к широкомасштабным аномалиям климатического процесса. ГТЦ – процесс коллективной вихревой активности интенсивных крупномасштабных атмосферных вихрей тропических широт – является важным звеном циркуляционных процессов в атмосфере. Проведен анализ данных долговременных наблюдений за изменениями характеристик крупномасштабных термодинамических процессов в системе океан-атмосфера. Используемые методы (вейвлет-анализ, понятия теории нелинейных динамических систем и понятия синергетики) дают возможность наиболее полно и объективно исследовать структуру анализируемых множеств. В частности, показано следующее.

(а). Процессы, происходящие в тропической зоне играют важную роль в формировании изменчивости климата в масштабах десятилетия и более. Кроме того, эти процессы влияют друг на друга и на ситуацию на более высоких широтах. Так, в периоды активных Эль-Ниньо наблюдается смещение путей распространения тропических циклонов; кроме того, количество тропических циклонов (интенсивность ГТЦ) заметно уменьшается в одних регионах (в Атлантике, например) и увеличивается в других (например, в юго-западном регионе Тихого океана).

Руководитель подтемы : Астафьева Н.М., д.ф.-м.н., 333-2145, ast@iki.rssi.ru .

Энергетические потоки и массоперенос, происходящие в природных процессах в широком спектре интенсивностей и пространственных и временных масштабов, связывают между собой функционирующие структуры всех геосфер планеты. Как правило, эти связи, а в результате и сами геофизические процессы, оказываются сложными, нелинейными и многопараметрическими. Изучение структуры и изменчивости гидрометеорологических параметров, характеризующих энергетику и динамику наиболее влиятельных атмосферных процессов с разными пространственно-временными масштабами, важно и для изучения изменчивости климата и для оценки степени упорядоченности поведения атмосферы. Сравнительный анализ данных долговременных наблюдений за изменениями характеристик большого набора участников энергообмена в длинной гелио- гео- термодинамической цепочке показал следующее.

(б). Автомодельность выявлена на разных пространственных масштабах усреднения одной из важных климатических характеристик – приземной температуры воздуха; существует диапазон масштабов, по крайней мере, в два порядка величины, в котором для температуры выполняются скейлинговые соотношения. Основные особенности изменчивости температуры похожи в разных полушариях и разных регионах планеты; т.е., автомодельность, существенная нелинейность и перемежаемость являются характерным свойством не только процессов тропической зоны, но и всей климатической системы в целом (в разной степени и в разных диапазонах временных масштабов).

Руководитель подтемы : Астафьева Н.М., д.ф.-м.н., 333-2145. ast@iki.rssi.ru

Первоначальный анализ взаимосвязи между тропическим циклогенезом и индексом солнечной активности F_10.7 показал, что величины глобального количества циклонов nTc автокоррелируют на масштабах времени £ 4 дней, т.е., циклоны являются короткоживущим явлением без “истории”. Временные ряды суточных значений глобального количества циклонов nTc и индексов F_10.7 и Dst не показывают существенной линейной корреляции как на малых (десятки дней - месяцы), так и на больших (несколько лет) временных масштабах.

При помощи спектрального (вейвлет) анализа получено, что глобальный циклогенез имеет свои собственные временные масштабы. Эти масштабы образуют в частотном пространстве область S = 10-80 дней, отделенную как от “шумовой” области (временные масштабы S<10 дней), так и от годовых и полугодовых вариаций. Полугодовая структура отражает наличие ярко выраженного сезонного эффекта в тропическом циклогенезе. В пространственно-временных спектрах годовых рядов отклик глобального циклогенеза на внешнее воздействие с 27-дневным периодом наблюдается на частотах близких к этой вынуждающей частоте и ее второй гармонике и субгармониках. В спектрах, усредненных за 19 лет в области S = 10-80 дней наиболее яркой компонентой является S = 27 дней, практически всегда наблюдаемой в северном полушарии (рис. 1). В южном полушарии максимальный отклик чаще всего наблюдается на частотах близких к гармоникам и субгармоникам основной частоты f27 (соответствующей временному масштабу S = 27 дней).

Рис. 1. ВП-спектры глобального количества циклонов nTc и F_10.7, усредненные за 19 лет. Внизу – разрезы ВП-спектров вдоль оси частот для фиксированного дня года (день 254 для nTc и 141 для F_10.7.

В большинстве случаев чаcтотно-временные спектры временных рядов мгновенного числа циклонов не совсем точно совпадают с f27 и ее гармониками и субгармониками, что позволяет считать, что тропический циклогенез является проявлением сложного нелинейного поведения единой термогидродинамической системы поверхность земли - атмосфера, обладающей собственными динамическими свойствами, характерными временными масштабами и (возможно) резонансными частотами. Эти характерные частоты могут быть как cобственными, так и вынужденным откликом на внешние воздействия на всю глобальную систему в целом.

Руководитель подтемы : Афонин В.В., к.ф.-м.н., 333-1023. vafonin@iki.rssi.ru . Работа по подтеме велась при поддержке гранта РФФИ № 03-05-64143.

Эти результаты получены путем сопоставления (рис. 2) вычисленных вариаций притока тепла Sp (а процентах к годовому максимуму) в течение года к двум характерным областям земной поверхности, тропикам Рака и Козерога, с годовыми вариациями количества циклонов nTc для каждого дня года, усредненным за 19 лет, панели (a), для северного и южного полушарий (здесь q – зенитный угол Солнца). Прямое сопоставление nTc с притоком тепла Sp (панели (b)) не показывает какой-либо корреляции. В то же время сдвинутые вариации количества циклонов на 76 дней в северном и на 53 дня в южном полушариях (кривые snTc на панелях (a) обнаруживают отчетливую нелинейную корреляцию с притоком тепла (панели (с)). Сдвинутые вариации количества циклонов, snTc, были аппроксимированы экспоненциальной функцией (панели (с)) и вычислены двумерные распределения среднеквадратичных ошибок аппроксимации (панели (d)).

Рис. 2. Экспоненциальная зависимость аппроксимирующей функции от Sp (и узость экстремума среднеквадратичного распределения ошибок аппроксимации указывает на то, что процесс образования циклонов фактически контролируется той частью солнечной энергии, которая поглощается в атмосфере, а не поверхностью суши и океанов.

Afonin V.V. and Sharkov E. A, Helioactivity and properties of global tropical cyclogenesis. Paper presented at International Symposium in memory of Professor Yuri Galperin “Auroral Phenomena and Solar-Terrestrial Relations”, Moscow, February 4-7, 2003.

Руководитель подтемы : Афонин В.В., к.ф.-м.н., 333-1023. vafonin@iki.rssi.ru . Работа по подтеме велась при поддержке гранта РФФИ № 03-05-64143.

Фундаментальная задача по исследованию, мониторингу и прогнозу состояния природной среды и, в первую очередь, природных катастрофических явлений – тропических циклонов, объединенных в единый физический процесс – глобальный тропический циклогенез – невозможна без получения экспертных и количественных оценок основных параметров исследуемой физической системы на основе долговременных (многолетних) массивов данных большого объема, представляемых в различных форматах ( как электронных, так и печатных ).

Первоочередной задачей является формирование хранилища разнородных данных и организация доступа к ним как локального, так и глобального на основании поиска релевантных документов по запросам на естественных языках. Использование формальных процедур индексации не только сужает поисковое пространство, но и требует значительных предварительных усилий по созданию обоснованной системы DTD (document type definition) и приведению данных к единому формату. При этом для обеспечения создания развивающейся информационной системы необходимо использовать не прямые средства поиска, а средства поиска на основе формирования собственной индексной базы данных в пространстве накопляемых данных. На основе такого подхода можно формировать постоянно дополняемую коллекцию разнородных данных доступную для получения экспертных оценок.

Для создания цифровой коллекции данных необходимо программное средство, обеспечивающее формирование локальных и интернет коллекций данных разнородного формата. Анализ существующих программных средств показал, что наиболее подходящим средством является программный пакет GREENESTONE, разработанный в университете Вайкато (Новая Зеландия) и распространяемый при поддержке ЮНЕСКО. Указанный программный пакет удовлетворяет стандартам международного научного сообщества W3C, т.е. имеет открытый исходный код, что позволяет оптимизировать его к требованиям конкретных прикладных задач, в частности, в рассматриваемом случае к требованиям формирования части глобального накопителя данных на компакт дисках с последующим включением их в общее поисковое пространство, определяемое динамической индексной базой данных.

В течение 2003г. в отделе 55 проведен первый поисковый этап указанной подтемы, выполненный в инициативном порядке, и начата работа по компиляции исходных текстов программного пакета GREENSTONE в качестве средства поддержки локальной и интернет коллекций данных глобального тропического циклогенеза в форме электронной антологии. Проведена апробация программного пакета на электронной энциклопедии гипертекстового формата объемом 1,5 Гб. Выбранная программа успешно справилась с поставленной задачей. В результате была создана требуемая индексная база данных по всему информационному пространству.

Руководитель подтемы : Суслов А. И., науч. сотр., 333-4366. asuslov@asp.iki.rssi.ru .

В 2003 году были начаты в отделе 55 в инициативном порядке работы по созданию базы радиометрических данных космических аппаратов типа DMSP ( приборы SSM/I ) с целью использования этих данных для решения задач вариаций климата планеты, глобального тропического циклогенеза и задач дистанционного определения глобальных и региональных характеристик снежного покрова, в том числе определения границы снеготаяния (в рамках проекта РФФИ №03-05-64374). Был установлен надежный контакт с GHRC – глобальным гидрологическим исследовательским центром, являющимся основным хранителем всех данных аппаратов серии DMSP. В результате были накоплены данные за 1995 – 2002 годы по F10 – F15 аппаратам DMSP. Общий объем данных составил величину ~ 100 Гб.

Одновременно проводились работы по отработке методики использования накопленных данных. Были разработаны программы по выделению данных для определенных областей, задаваемых географическими координатами. Для нескольких точек, в которых расположены гляциологические наземные станции и имеется многолетний ряд непрерывных наблюдений, для периода с октября по декабрь 1995 года были получены соответствующие имеющимся наземным данным многоканальные радиометрические данные приборов SSM/I с F10 и F13 аппаратов DMSP.

В настоящее время продолжается накопление данных, проводятся работы по использованию пакета GREENESTONE для создания базы экспериментальных данных с системой поиска на естественных языках и WEB интерфейсом и ведется совершенствование методики применения этих данных для решения ряда научных задач.

Руководитель подтемы : Раев М. Д., к.ф.-м.н., зав. лаб. отдела 55. mraev@iki.rssi.ru .

Естественное микроволновое излучение поверхности Земли поглощается и рассеивается снежным покровом, что создает принципиальную возможность мониторинга снегозапаса и других характеристик снега на большой территории со спутников и авианосителей. Общая теория взаимодействия микроволнового излучения с гетерогенными рассеивающими средами в настоящее время отсутствует; известные модели, большинство из которых построено на основе теории переноса излучения, не обеспечивают однозначную связь между реальными физическими параметрами снега и параметрами электродинамической модели. На основе разработанной электродинамической модели удалось количественно описать:

Boyarskii D.A., Tikhonov V.V., Chulkova G.M., Makavetskas A.R. Microwave Transmission Coefficient of the Heterogeneous Media. IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, July 21-25, 2003, Toulouse, France. V. VII, p.4201-4203.

Руководитель подтемы : Д.А. Боярский, к.ф.-м.н, 333-31-00. dmitri.boyarskii@asp.iki.rssi.ru . Работа по подтеме велась при поддержке гранта РФФИ № 01-02-16055.

Предлагаемые в настоящем проекте методы и подходы при разработке моделей взаимодействия электромагнитного излучения со снежным покровом позволят получить однозначные зависимости между радиофизическими характеристиками снежного покрова и снегозапасом, толщиной, структурой и другими его параметрами.

Руководитель подтемы : Д.А. Боярский, к.ф.-м.н, 333-31-00. dmitri.boyarskii@asp.iki.rssi.ru . Работа по подтеме велась при поддержке гранта РФФИ № 02-02-16119 (совместно с Проблемной радиофизической лабораторией Московского Педагогического Государственного Университета) и гранта РФФИ № 03-05-64374 (совместно с Институтом географии РАН).

1. Был осуществлен натурный радиогидрофизический эксперимент с целью исследования собственного и рассеянного микроволнового излучения морской поверхности возмущаемой потоком газовых пузырьков. В ходе эксперимента были проведены исследования связи интенсивности обратного рассеяния миллиметровых радиоволн и допплеровских спектров рассеянных сигналов с физическими и статистическими характеристиками рассеивателей, возникающих на морской.

2. В результате натурных экспериментов с использованием специально разработанного в ИКИ РАН микроволнового двухполяризациоонного радара высокого разрешения впервые был получен набор радарных данных, позволивший провести исследование процесса обрушения ветровых волн – одного из наиболее важных и наименее изученных (в статистическом и динамическом смысле) процессов, происходящих в верхнем слое океана. По радиоизображениям морской поверхности, представленным в координатах “время дальность”, были определены пространственные распределения обрушений поверхностных волн, времена жизни и скорости распространения обрушивающихся волновых гребней. Эти величины до сих пор микроволновыми методами не измерялись. Они является ключевыми, когда речь идет о генерации турбулентности в верхнем перемешанном слое и определении потока импульса, а также скорости обмена газов через границу раздела “воздух-море”.

(к.ф.-м.н. М.Г. Булатов, 333-35-33, bulatov@mx.iki.rssi.ru;M.G.Bulatov, Yu.A. Kravtsov, M.D. Raev, V.G. Pungin and E.I.Skvortsov. Microwave Radiation and Backscatter of the Sea Surface Perturbed by Underwater Gas Bubble Flow // Proceedings of the 2003 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS'03), 21-25 July 2003, Toulouse, France, v.IV, 2668-2670, 2003; M.G Bulatov, Yu.A. Kravtsov. M.D. Raev, V.G. Pungin and E.I. Skvortsov. Backscattering of Millimeters Radiowaves by Sea Surface Perturbed by Underwater Gas of Bubbles.//Physics of Wave Phenomena ( in press ))

3. Радиолокационные и оптические исследования динамических процессов в прибрежной зоне Черного моря.

Продолжено исследование динамических процессов в прибрежной части Черного моря. Экспериментальной основой являлись данные радиолокационного и оптического зондирования из космоса с помощью спутников ERS-2, ENVISAT и NOAA. В 2003 году основное внимание уделялось изучению процессов, связанных с формированием и распространением вихревых структур в атмосфере и океане. Были выявлены и описаны грибовидные структуры в атмосфере, а также циклонические и антициклонические вихри относительно небольших размеров от нескольких километров до нескольких десятков километров. Данные вихревые структуры играют важную роль в перемешивании и циркуляции прибрежных вод. Исследовано влияние ветра и течения на их формирование. (к.ф.-м.н. Лаврова О.Ю. 333-4256, olavrova@mx.iki.rssi.ru; Lavrova, O.Y., T.Y. Bocharova and M.I. Mityagina, SAR Observations of Typical Phenomena in the Black Sea Shore Area // Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS'03) 2003,Toulouse, France, vol. 2: 966 – 968, 2003.)

Проведена детальная обработка и анализ космических изображений, полученных с помощью радиолокатора с синтезированной апертурой с целью обнаружения нефтяных загрязнений на поверхности моря. Разработаны критерии необходимые для разделения процессов, связанных с поверхностным загрязнением от поверхностных проявлений процессов, имеющих похожие радиолокационные образы, таких как апвеллинг, “ветровая тень”, дождевые ячейки. Сделаны оценки для определения возраста нефтяных пятен. Выявлены зависимости проявления нефтяных пятен на радиолокационных снимках от скорости ветра, поверхностного волнения и источника загрязнений. (к.ф.-м.н. Лаврова О.Ю. 333-4256, olavrova@mx.iki.rssi.ru; Булатов, М.Г., Ю.А. Кравцов, А.В. Кузьмин, О.Ю. Лаврова, М.И. Митягина, М.Д. Раев, Е.И. Скворцов, Д.В. Александров, “Микроволновые исследования морской поверхности в прибрежной зоне (Геленджик 1999-2000)” , М., КДУ, 143 с., 2003.)

Фрагмент РСА-изображения (25 x 20 км) района Цемесской бухты, полученного со спутника ERS-2 31 июля 2002 г. Три темных пятна, обозначенных буквами “a”, “b” и “c” соответствуют поверхностным проявлениям трех разливов нефти, происшедших с некоторым интервалом по времени. Одномерные разрезы, выполненные для этих трех пятен.

5. В рамках проектов РФФИ № 01-02-16174, 03-02-06426 и совместного российско-американского проекта crdf rg1 -2341 MO-02 проведены исследования резонансных и нерезонансных эффектов при рассеянии электромагнитного сигнала на морской поверхности. Особое внимание уделено изучению рассеяния на скользящих углах. Экспериментально установлен ряд особенностей скаттерометрических и доплеровских измерений, не укладывающийся в рамки традиционной Брэгговской теории. Выдвинута и обоснована гипотеза о важной роли нерезонансных механизмов, т.е. механизмов, не связанных с определенным соотношением длин волны излучения и поверхностной.

7. Продолжено развитие теории рассеяния электромагнитных волн в рамках трехмасштабной модели. Рассмотрено многоканальное рассеяние для модельной формы крутой обрушающейся волны с заостренной кромкой и получено аналитическое решение задачи рассеяния с помощью методов геометрической теории дифракции. Выявлено, что основное влияние на рассеяние оказывает профиль волны в ближайшей окрестности гребня и произведено обобщение модели на случай произвольного профиля обрушающейся волны. Проведено усреднение сечения обратного рассеяния по параметрам обрушающихся волн и оценен относительный вклад мезомасштабных обрушающихся волн в суммарное сечение обратного рассеяния от морской поверхности. Оценены границы применимости и выделены эффекты характерные для настильных углов наблюдения. Предложена удобная интерполяционная формула, сопрягающая результаты геометрической теории дифракции и теории возмущений. Интерполяционная формула позволяет проследить переход от коротких (миллиметровых и сантиметровых) электромагнитных волн к длинным (дециметровым) и открывает путь к построению универсальных частотно-угловых закономерностей рассеяния электромагнитных волн на морской поверхности с учетом трех компонент волнения: крупномасштабных (энергонесущих) волн, мелкомасштабной компоненты (ряби) и мезомасштабных крутых волн.

(д.ф.-м.н. Ю.А. Кравцов, к.ф.-м.н. М.И. Митягина, к.ф.-м.н. А.Н. Чурюмов тел. 333-5078, E-mails: kravtsov@asp.iki.rssi.ru ; mityag@mx.iki.rssi.ru . М.Г. Булатов, Ю.А. Кравцов, О.Ю. Лаврова, К.Ц. Литовченко, М.И. Митягина, М.Д. Раев, К.Д. Сабинин, Ю.Г. Трохимовский, А.Н. Чурюмов, И.В. Шуган, "Физические механизмы формирования аэрокосмических радиолокационных изображений океана" // Успехи Физических Наук, 173 (1), с. 69-87, 2003; Churyumov, A.N., Y.A. Kravtsov, M.I. Mityagina and A.V. Morkotun A Three-Component Composite Model of the Sea Surface: Incorporating Steep and Breaking Mesoscale Wavelets into the Two-scale Model // Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS’03), Toulouse, France, vol. VII, pp. 4183 – 4185, 2003; Mityagina, M.I., O. Lavrova, T. Bocharova and V. Pungin, Two Polarization Radar 24/Imagery of Sea Surface: The Dependence on Atmospheric Stability Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS’03), Toulouse, France, vol. IV, pp: 2260 – 2262, 2003.

По результатам численного моделирования подтверждена возможность и разработаны алгоритмы восстановления спектра гравитационно-капиллярных волн как по азимутальным зависимостям радиояркостной температуры, так и по измерениям на фиксированном азимуте первых трех параметров Стокса частично поляризованного теплового радиоизлучения. Экспериментальные данные получены в экспедиции, проведенной в Южном отделении ИО РАН в период 1999-2002 гг.. Поляризационные радиометрические данные получены на длинах волн 0.3, 0.5, и 0.8 см, а также на вертикальной поляризации на длинах волн 6 и 8 см. Измерения сопровождались записью характеристик ветрового потока, спектров крупных волн и других метеопараметров. Впервые по результатам натурных измерений собственного микроволнового излучения морской поверхности с пирса восстановлены пространственные спектры морской поверхности в гравитационно-капиллярной области (длины волн 0,2-15 см) и среднеквадратичный уклон ветрового волнения. Проведено сравнение спектров, восстановленных по радиометрическим измерениям на разных длинах волн и сравнение среднеквадратичного уклона поверхности, определенного методом угловой радиотепловой спектроскопии с результатами определения среднеквадратичного уклона по оптическим изображениям солнечного блика (при слабом ветре), которое показало хорошее взаимное соответствие. Получены экспериментальные зависимости спектров кривизны морской поверхности от скорости и направления ветра, разницы температур воды и воздуха, параметров энергонесущих гравитационных волн по данным измерений с пирса.

(к.ф.-м.н. А.В.Кузьмин, тел.:333-43-02, alexey.kuzmin@asp.iki.rssi.ru; Булатов, М.Г., Ю.А. Кравцов, А.В. Кузьмин, О.Ю. Лаврова, М.И. Митягина, М.Д. Раев, Е.И. Скворцов, Д.В. Александров, “Микроволновые исследования морской поверхности в прибрежной зоне (Геленджик 1999-2000)” , М., КДУ, 143 с., 2003.)

По данному направлению в ИКИ РАН в 2003 году были проведены следующие работы:

• была разработана система автоматической обработки и архивации данных спутников TERRA и AQUA, которая была введена в опытную эксплуатацию в центрах приема НИЦ “Планета”, ДВРЦАПОД и “Центра космических наблюдений” Росавиакосмоса
• разработка системы автоматизированного построения вегетационных индексов по данным прибора MODIS для проведения работ по мониторингу состояния растительности;
• разработка автоматизированная система накопления и первичной обработки данных прибора MODIS для проведения мониторинга вредных насекомых в лесах восточной Сибири;
• в рамках проекта РФФИ № 03-07-90358 проводились работы по созданию отраслевого информационного ресурса на основе распределенной системы сбора, хранения и обработки данных с использованием современных спутниковых и телекоммуникационных технологий. Были созданы элементы системы совмещения данных мониторинга рыболовного флота с данными о состоянии окружающей среде получаемыми в результате обработки спутниковой информации.
• в рамках федеральной целевой научно-технической программы “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники” на 2002-2006 годы, блок 2 "Поисково-прикладные исследования и разработки", раздела “Экология и рациональное природопользование” совместно с ИРЭ РАН проводилась разработка элементов информационной технологии доступа потребителей к данным космических наблюдений за изменениями природной среды и климата. Были созданы новые интерфейсы для работы с архивами спутниковых данных, которые позволили удаленным пользователям осуществлять удобный поиск данных, совмещение их с картографической основой и удаленный выбор фрагментов из больших объемов данных.

• продолжалось накопление архивов данных поступающих со спутников серии NOAA,Ведение архивов по европейской территории России и Западной Сибири (http://smisdata.iki.rssi.ru/noaa-cgi/cat_reg.pl?db=noaa&lang=russian);
• совместно с КЦСМ и ВНИЕРХ продолжалось накопление информации о состоянии облачности, температуры морской поверхности и ледовой обстановки в районах Баренцева, Белого, Балтийского, Черного, Каспийского, Японского Охотского и Берингова морей

• для проведения работ по анализу бореальных экосистем был накоплен многолетний архив данных инструмента SPOT-Vegetation на всю территорию Северной Евразии за период 1998-2003 годы, в виде стандартных продуктов данных S10, представляющих собой композицию наблюдений, выбранных за десятидневный период по критерию максимума NDVI;
• для проведения работ по анализу ситуаций в различных регионах России были сформированы архивы данных поступающих со спутника Terra;
• в рамках работ по проекту РФФИ (01-07-90172) осуществлялось ведение и развитие архивов метеоданных по территории России ()
• совместно с НИЦ “Планета в рамках программы “Мировой океан” осуществлялась поддержка система архивации продуктов полученных в результате обработки спутниковых данных;

Характеристики наземных экосистем Северной Евразии, отражающие их состояние и динамику под воздействием комплекса природных и антропогенных факторов, в ряде случаев могут служить в качестве индикаторов устойчивого развития собственно бореальных экосистем, а также отражать их реакцию на происходящие изменения климата. Выполненные в 2003 году исследования и методические разработки были направлены на обеспечение возможности картографирования и мониторинга динамики растительности бореальной зоны Северной Евразии с использованием данных спутниковых наблюдений инструментом SPOT-Vegetation. Указанный инструмент позволяет ежедневно получать данные глобального покрытия с пространственным разрешением 1,15 км, в трех, оптимизированных для решения задач мониторинга растительности, спектральных каналах. Для решения указанных задач в Лаборатории Мониторинга Бореальных Экосистем ИКИ РАН был накоплен многолетний архив данных инструмента SPOT-Vegetation на всю территорию Северной Евразии за период 1998-2003 годы, в виде стандартных продуктов данных S10, представляющих собой композицию наблюдений, выбранных за десятидневный период по критерию максимума NDVI. С использованием указанных данных в 2003 году были проведены исследования и разработки по следующим направлениям:

• Завершение начатой в предыдущие годы разработки карты наземных экосистем Северной Евразии (рис.1) , по состоянию на 2000 год. Разработка выполнялась в рамках международного проекта Global Land Cover 2000 в сотрудничестве с Объединенным Исследовательским Центром Европейской Комиссии и Центром по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН. Метод создания карты включал классификацию типов наземного и, в частности растительного покрова, с использованием ряда новых спектральных, спектрально-временных и спектрально-угловых индексов, отражающих фенологические, влажностные и структурные свойства наблюдаемой поверхности. Полученная в результате цифровая карта наземных экосистем Северной Евразии, успешно прошла качественную валидацию, что позволило включить ее в соответствующую глобальную базу данных.
• Разработка метода картографирования пройденных пожарами площадей и оценки повреждений растительного покрова на субконтинентальном уровне Северной Евразии. Разрабатываемый метод ориентирован на обеспечение возможности получения ежегодной оценки масштабов воздействия растительных пожаров на бореальные экосистемы с целью дальнейшего использования указанных данных для моделирования параметров биогеохимических циклов в наземных экосистемах и изменений климата. В настоящее время разработана первая версия алгоритма и выполняется его тестирование с использованием данных 2001 года. По результатам тестирования и оценки эффективности указанного алгоритма планируется его использование применительно к обработке временного ряда спутниковых наблюдений за период 1998-2003 годов и оценка полученных результатов в сопоставлении и имеющимися данными из других источников.

• в рамках федеральной целевой научно-технической программы “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники” на 2002-2006 годы (далее – Программа) блока 1 “Ориентированные фундаментальные исследования”, раздела “Экология и рациональное природопользование” совместно с ЦЭПЛ РАН проводились работы по теме “Разработка технологий и методик использования космических средств и методов наблюдения для изучения крупномасштабных процессов в бореальных лесах Евразии”. Была создана система накопления спутниковых данных и формирования их архивов для проведения оценок последствия действия лесных пожаров;
• в рамках работ по контрактам МПР РФ разработана архитектура и базовые элементы системы обмена и представления данных для информационной системы мониторинга лесных пожаров МПР РФ. Начата опытная эксплуатация системы.
• в рамках работ по контрактам МПР РФ разработан действующий макет автоматизированной системы обработки данных прибора MODIS для обеспечения информацией системы мониторинга лесных пожаров;
• разработаны методики оценки площадей пройденных лесными пожарами по данным регистрации пожаров полученным на основе обработки данных прибора MODIS;
• в рамках ФЦП “Электронная Россия” проведена доработка элементов программного обеспечения экспериментального стенда регионального информационно-аналитического центра федеральной системы оперативного контроля природных ресурсов, экономически важных и¤ или опасных объектов РФ;

<V_x V_z > = - n dU/dz + a dV/dz , <V_y V_z > = - n dV/dz – a dU/dz .

Здесь n и a связаны с турбулентной энергией и спиральностью соответственно, U и V – горизонтальные компоненты средней скорости. Такая структура тензора турбулентных напряжения приводит к модификации самого течения Экмана, к уменьшению энергии турбулентных движений, уменьшению угла поворота спирали Экмана и увеличению эффективной толщины пограничного слоя. Параметр g = a / n является безразмерной характеристикой уровня спиральности. Согласно имеющимся экспериментальным данным он находится в пределах g ~ ( - 0.1 ¸ - 0.3 ). В исследованиях 2003 г. была рассмотрена устойчивость модифицированного экмановского течения для значений параметра g = - 0.2; 0; 0,2. Для экмановского слоя известны два вида неустойчивостей : т.н. ² параллельная² неустойчивость с Re ~ 54 и динамическая неустойчивость в окрестности точки перегиба с Re ~ 114. Скорость нарастания мод последней возрастает быстрее с ростом числа Рейнольдса и при Re ~ 140 становится доминирующей. Ее и связывают с наблюдаемыми в атмосфере роллами. Для положительных значений параметра турбулентной спиральности значительно повышается порог динамической неустойчивости в окрестности точки перегиба, где число Рейнольдса возрастает с 114 до 170 в случае g = 0,2. Напротив, порог сдвиговой параллельной неустойчивости слегка понижается – число Рейнольдса уменьшается с 54 до 49 ( g = - 0,2). В то же время для отрицательных значений g критическое число Рейнольдса для ² параллельной² моды возрастает ( Re ~ 115 для g = - 0.2) и заметно падает для неустойчивости в окрестности точки перегиба (Re ~ 78). Знак параметра g связан с пространственным распределением спиральности в пограничном слое. Заметно изменяются инкременты и характерные масштабы неустойчивых мод.

Стационарные средние профили типа Кармана-Бодевадта, полученные в рамках модели, учитывающей спиральность, хорошо совпадают с результатами прямого численного моделирования. В качестве примера на рис.А1 представлены результаты численного счета для изолиний функции тока y .

1.4. Проведено численное и аналитическое исследование течения Тэйлора-Куэтта в малой геометрии с влиянием граничных эффектов и аксиального потока у внутренней границы. Для течения Тэйлора-Куэтта с соотношением вертикальных и горизонтальных размеров порядка 1 и малых значений соотношения размеров системы и внутреннего радиуса цилиндра получено аналитическое представление для стационарного поля скорости. Как показывает сравнение с численным экспериментом оно с хорошей точностью описывает азимутальное поле скорости и при числах Рейнольдса, близких к критическим. Как показывает локальный анализ устойчивости зависимость основного профиля от вертикальной координаты вместе с аксиальным потоком приводят к появлению возмущений типа дисперсионных волн Россби. При этом наблюдается заметное различие в степени роста немодальных возмущений в разных частях системы. Эта ассиметрия, связанная с аксиальным потоком, может оказаться в основе механизма, приводящего к появлению одновихревых состояний. Численный анализ показывает, что в целом аксиальный поток повышает устойчивость системы. В то же время в сверхкритическом режиме наблюдается разнообразие вихревых структур: симметричная пара тэйлоровских вихрей, аномальный одиночный вихрь и автоколебательные многовихревые состояния. Отмечено, что нарушение симметрии в течении Тэйлора-Куэтта является и нарушением спиральной симметрии. Появляются состояния с ненулевой спиральностью и именно интегральная спиральность может быть естественным "параметром порядка" при описании различных состояний системы.

Д.ф.-м.н., зав.лаб., внс. О.Г.Чхетиани. Тел.333-53-56. E-mail : ochkheti@mx.iki.rssi.ru

2.1. Проведено теоретическое и экспериментальное исследование пространственно-временной структуры и динамики волн, вихрей и вихревых дорожек, образующихся в атмосфере при обтекании воздушными потоками гор на побережье. Экспериментальной основой исследования послужили данные дистанционного зондирования, полученные с помощью радиолокаторов с синтезированной апертурой (SAR), установленных на европейских спутниках ERS-1/2 и канадском спутнике RADARSAT в период с 4.10.1999 по 12.08.2003 г. в различные сезоны и при разнообразных погодных условиях.

Основное внимание уделено акватории Черного моря в районе Геленджика. Особенностью восточного побере-жья Черного моря является вытянутый вдоль побережья хребет Кавказских гор. Он обладает сложной структурой с большим количеством узких долин, или “щелей”, выходящих к морю. В зависимости от характеристик воздушного потока, набегающего на препятствие столь сложной структуры, возможно возникновение подветренных волн, струй, следов и вихрей и т. д. в атмосфере над морем. Для обработки была использована серия радиолокационных изображений. Проведена систематизация накопленных экспериментальных данных и сопоставление радиолокационных образов проявлений подветренных структур в атмосфере с данными о географическом расположении районов съемки, орографии, сопутствующих гидрометеорологических условиях, расположении зон фронтогенеза, конвекции, облачности и осадков, возможных непосредственных источниках наблюдаемого возмущения, стратификации пограничного слоя океан-атмосфера. Определение основных гидрометеорологических параметров (скорость и направление ветра, темпе-ратура воздуха и воды, давление, влажность) in situ было обеспечено проведением непосредственных измерений в ходе экспедиционных работ. Кроме того, в рамках договора о сотрудничестве c Южным Отделением Института океанологии им.П.П.Ширшова нам были предоставлены карты погоды и таблицы стандартных метеорологических элементов, составленные на основе измерений гидрометеорологической станции г.Геленджик. Использовались также данные о состоянии облачности, полученные со спутников серии NOAA в оптическом и инфракрасном диапазоне. Опера-тивный прием, обработка и архивирование интересующих нас данных по предварительной договоренности были обеспечены информационной системой SMIS, поддерживаемой отделом ² Технологии спутникового мониторинга² ИКИ РАН.

Проведен детальный сравнительный анализ радиолокационных образов внутренних волн в океане и атмосфере с точки зрения механизмов их визуализации, радиолокационных контрастов и выявляемых из радиолокационных изображений характеристик, таких как длина волны, количество цугов и количество волн в цуге, направление распространения, рефракция, ориентация фронта волны относительно направления приводного ветра, сопутствующие атмосферные эффекты. Выработаны критерии, позволяющие идентифицировать и классифицировать источники модуляции радиолокационного сигнала по их принадлежности к волновым процессам в атмосфере или океане. Показано, что двумерные корреляционные функции радиолокационных изображений одновременно полученных при вертикальной и горизонтальной поляризациях зондирующего сигнала, являются простым и достоверным количественным критерием различения ситуаций устойчивой и неустойчивой стратификации пограничного слоя океан-атмосфера.

Lavrova, O.Y., T.Y. Bocharova and M.I. Mityagina, SAR Observations of Typical Phenomena in the Black Sea Shore Area - Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS’03) 2003, Toulouse, France, v.2, 966- 968, 2003.

Mityagina, M.I., O. Lavrova, T. Bocharova and V. Pungin, Two Polarization Radar 24/Imagery of Sea Surface: The Dependence on Atmospheric Stability Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS’03) 2003, Toulouse, France, vol. IV, pp: 2260 - 2262, 2003.

К.ф.-м.н., снс, М.И.Митягина. Тел.333-50-78. E-mail : mityag@iki.rssi.ru

3.2. Предложена самосогласованная ЕМГД-модель для описания интенсификации и поддержания длительной стационарной фазы тропических циклонов. Выполнен анализ существующих термо- гидродинамических теорий ТЦ, выявлены их несоответствия наблюдениям тайфуногенеза и трудности в интерпретации некоторых фактов (географическая асимметрия, температурные условия, вероятность перехода депрессии в ураган и др.), сделан вывод о необходимости разработки более полной теории интенсивных атмосферных вихрей с учетом плазмоподобных подсистем, включающей существенные вклады электромагнитных взаимодействий.

С.Н.Артеха C.Н., Е.Гольбрайх Е., Ерохин Н.С. О роли электромагнитных взаимодействий в динамике мощных атмосферных вихрей. Вопросы атомной науки и техники, № 4, с.94-99, 2003.

Зав.отделом, д.ф.-м.н. Н.С.Ерохин. Тел.333-22-23. E-mail: nerokhin@mx.iki.rssi.ru

Зам.зав.отделом, к.ф.-м.н. С.Н.Артеха Тел.333-53-56. E-mail: arteha@mx.iki.rssi.ru

Зав.отделом, д.ф.-м.н. Шарков Е.А. Тел.333-13-66. E-mail : esharkov@mx.iki.rssi.ru

Задача определения содержания водяного пара и озона является частью комплексной задачи определения основных метеопараметров атмосферы, включая определение профиля температуры в атмосфере. Эта взаимосвязанность задач характерна для пассивных методов зондирования, поскольку интенсивность уходящего излучения в полосах поглощения газов зависит и от концентрации газовых компонент и от вариации профилей температуры. В качестве дополнительной априорной информации метод использует статистические характеристики высотного распределения профилей концентрации газов в атмосфере (средние, дисперсии, корреляционные матрицы). Определение концентрации газов проводится линеаризацией системы нелинейных уравнений для вариаций высотного распределения концентрации, определяемых в виде отклонений от исходного профиля, и последующими итерациями. Для решения этой системы уравнений выполнены расчеты ядра и функции пропускания атмосферы полинейным методом с учетом поглощения основных радиационно-активных газов. Для повышения точности решения задачи разработана методика ² синтезированных каналов² . Расчеты проведены для спектрального разрешения в интервале (0,03 ¸ 0,5) / см. Результаты решения прямой и обратной задачи позволили определить пороговое значение измерительных ошибок – 0,2 ° К по эквивалентной радиационной температуре, обеспечение которого позволяет восстанавливать общее содержание водяного пара с ошибкой (10 ¸ 15) % и содержание озона с ошибкой 5 %.

5.2. Получение оперативных данных о фазовом составе облаков с помощью дистанционных методов зондирования актуально как для задач синоптического нефоанализа, метеопрогноза, радиационной климатологии, прогноза кризисных ситуаций, так и задач экологического контроля, нужд сельского хозяйства и авиации. Реализация спутниковых исследований, поставленных сотрудниками лаборатории, подтвердила возможность качественного различения облаков по фазовому состоянию двумя независимыми методами - по синхронным измерениям в ближнем и среднем ИК-диапазонах (² Космос –320² ), и по измерениям в ИК и СВЧ-диапазонах (² Космос – 1151² ). На основании этих экспериментальных данных в области спектра (0,70 ¸ 1,05) мкм выявлено существенное поглощение солнечной радиации в облаках, приводящее к тому, что спектральные коэффициенты яркости облаков и их альбедо в этой области спектра значительно меньше 1. Обнаруженное значительное поглощение радиации в облаках и спектральная зависимость этого поглощения обуславливают необходимость уточнения выбора информативных спектральных интервалов (центров и полуширин участков спектра) с учетом как температурной зависимости положения полос и их взаимного перекрытия для различных фазовых состояний воды, так и различения состояний переохлажденной жидкой фазы и кристаллической структуры.

Исследования спектроскопических характеристик воды и сдвиг полос проводились с использованием монохроматора МДР–41 в области спектра (0,7 ¸ 1,1 ) мкм. Этот диапазон спектра включает полосы поглощения водяного пара а ( 0,7 ¸ 0,74 ) мкм, z ( 0,79 ¸ 0,84 ) мкм, r s t ( 0,87 ¸ 0,99 ) мкм, f ( 1,03 ¸ 1,23 ) мкм. Полосы жидкой и кристаллической фазы сдвинуты относительно указанных полос пара. На основании анализа проведенных измерений и литературных данных сформированы требования к выбору спектральных характеристик измерительной спутниковой аппаратуры, специализированной для указанной задачи (см. таблице 1). В таблице приведены значения центров интервалов, а в скобках указана полуширина.

Фазовое состояние	Центры спектральных интервалов и полуширина /нм/
Водяной пар	718 /5/ , 910/20/, 935/20/, 955/20/
Жидкая фаза	770/5/, 980/10/, 990/10/
Лед	710/5/ , 740/5/, 818 /10/, 833/10/, 1030/20/, 1050/20/
Дополнительные интервалы	700/5/, 762/5/, 810/10/, 850/10/, 924/20/

Бадаев В.В., Васильев Л.Н., Козлов Е.М., Мулдашев Т.З. О масштабной дифференциации компонентов системы ² водная толща- поверхность- атмосфера² . Сдана в журнал ² Исследование Земли из космоса² ., 2003.

Gorodetsky A.K., Ignatiev N.I. , Moshkin B.E. ,Golovin Yu.M., Zavelevich F.S, Matsitsky Yu.P. The optimization of the high resolution satelliteborne fourier spectrometers measurements for meteorological tasks. IRS-2000: Current Problems in Atmospheric Raiation. Proceeding of International Radiation Symposium. A. DEEPAK Publishing. A Division of Science and Technology Corporation. Hampton, Virginia, USA, 4p, 2003.

Зав.лаб., к.ф.-м.н., Городецкий А.К. Тел.333-32-12. E-mail : gora@mx.iki.rssi.ru

С.н.с., д.ф.-м.н. Астафьева Н.М. Тел.333-21-45. E-mail : ast@mx.iki.rssi.ru

7.1. Основными измеряемыми параметрами для обычного лидара обратного рассеяния являются коэффициенты обратного рассеяния и экстинкции. Использование спектральной зависимости этих коэффициентов в оптических моделях рассеяния позволяет получать информацию о концентрации и размерах аэрозоля. Реализация таких методов предполагает использование некорректной обратной задачи. Эта задача возникает в связи с тем, что набору измеряемых коэффициентов соответствуют различные микрофизические параметры рассеивающих центров (размеры и концентрация рассеивающих центров). В настоящий момент эта проблема является наиболее актуальной в дистанционном зондировании. Одним из ключевых параметров рассеивающей среды является коэффициент поглощения, который определяет суммарное геометрическое сечение рассеивающих центров. Располагая информацией о поперечных размерах рассеивающих центров и коэффициентом поглощения можно определить концентрацию рассеивающих центров. Было показано, что коэффициент поглощения для случая рассеяния под малым углом может быть определен с использованием двухпозиционных схем зондирования. Условием реализации двухпозиционной схемы ( ДПС ) зондирования является различная трассовая зависимость перекрытий полей зрения двух приемных каналов с зондирующим пучком. В отличие от обычного лидара с однопозиционной схемой (ОПС), имеющего один приемный и один передающий канал, в ДПС существует дополнительная возможность измерять отношение двух сигналов. В простейшем случае это отношение может быть использовано для определения дистанции до поверхности объекта. Для этого достаточно знать трассовую зависимость отношения регистрируемых сигналов, то есть располагать результатами только локальной калибровки. Однако, для ДПС с параллельными осями оптических каналов результаты локальной калибровки позволяют производить измерения поперечных искажений пучка, при его распространении в рассеивающей среде. Учет этих искажений позволяет определять коэффициент поглощения.

7.2. Сформулированы основные требования для реализации ДПС с параллельными оптическими осями передающего и приемных каналов: а) Поля зрения и геометрия зондирующего пучка должны описываться одной и той же функцией размытия точки; б) Справедливо приближение геометрической оптики для описания полей зрения и геометрии зондирующего пучка. Для этого используется модель ДПС с отверстиями, имеющими гауссову функцию пропускания. Предложен способ измерения поперечных искажений распространяющегося в среде пучка, для реализации которого достаточно данных только локальной калибровки. Коэффициент поглощения определяется по измереному угловому искажению пучка. На основе этого предложен наиболее простой способ измерения коэффициента поглощения в среде для идеальной модели ДПС(2) с использованием интенсивностей двух приемных каналов. Рассмотрена более реальная схема ДПС, включающая три изолированных друг от друга оптических канала ДПС(3).

Измерение параметров рассеивающих сред двухпозиционными системами. Электронная версия. На сайте ИКИ РАН www.iki.ru/lidartps1 www.iki.rssi.ru/lidartps1.

Зав.лаб., к.ф.-м.н. Арумов Г.П. Тел.333-31-33. E-mail: garumov@mx.iki.rssi.ru

Rutkevich P.B., Rutkevich P.P. Air water phase transitions and convection in open atmosphere. Singapore Journal of Physics. To be published in 2003.

С.н.с., к.ф.-м.н. Руткевич П.Б. Тел.333-53-13. E-mail: peter@d902.iki.rssi.ru

9.2.Построена теория возмущений для стохастического уравнения Навье-Стокса для несжимаемой жидкости путем кратно-масштабного разложения поля и скорости и случайной силы. Для этой цели использовано непрерывное вейвлет преобразование с L¹ нормировкой коэффициентов разложения u_L(t,x) = ò d^dy ( 1 / L^d ) u(t,y) y ({y - x}/L)

9.3.Путем преобразования Фурье по пространственной части масштабной компоненты u_l построено замыкание системы уравнений для моментов масштабных компонент при совпадающих временах. Для случая двумерной турбулентности получены ограничения накладываемые сохранением интеграла завихренности на ренормгрупповые свойства поля скорости. Сформулирован аналог теоремы Стокса для масштабных компонент поля скорости.

Показано, что гипотезы Колмогорова (К41) являются частным случаем утверждения о скейлинговом поведении масштабных компонент u_L µ La , для случая, когда базисный вейвлет y совпадает с вейвлетом Хаара. Предложено использовать более общую формулировку этих гипотез, не фиксируя конкретный вид базисного вейвлета, а лишь наложив на него условия допустимости.

Altaisky М.В. Wavelet based regularization for Euclidean field theory. In Proc. GROUP 24: Physical and Mathematical Aspects of Symmetries, edited by J-P. Gazeau, R. Kerner, et all. IOP Publishing, Bristol, 2003.

Altaisky М.В. Renormalization group and geometry. To appear in ² Proc. Int. Conf. Frontiers of Fundamental Physics V² , Hyderabad, Jan 2003, Ed. B.G.Sidharth and M.V.Altaisky.

С.н.с., к.ф.-м.н. Алтайский М.В. Тел.333-53-56. E-mail: altaisky@mx.iki.rssi.ru

10.1. Хорошо известно, что спектры мощности турбулентных флуктуаций скорости ветра в тропосфере и стратосфере описываются степенными законами Колмогорова-Обухова ”–5/3” для ветра и Болджиано-Обухова ”-11/5”для температуры. В данном исследовании была сделана попытка обнаружить аналогичные скейлинговые зависимости для спектров и структурных функций флуктуаций момента скорости ветра < r U~ > и энергии < r U~ U~ >.

Для обработки использовались данные радиозондовых измерений вертикальных профилей скорости ветра в атмосфере, выполненных при участии автора во время экспедиций 1989¸ 1990 гг. в тропическую часть Тихого Океана. Общее количество обработанных трасс составило: 278 для тропосферы и 89 для стратосферы с вертикальным разрешением 25 м. Пример спектров момента и энергии скорости ветра для стратосферы приведен на рис.А5. Как видно из рисунка, инерционный интервал оказался более узким по сравнению с ранее опубликованными результатами других экспериментов. В диапазоне вертикальных волновых чисел, соответствующих масштабам (100 ¸ 1000) м, закон спадания спектров соответствует степенным зависимостям причем скейлинговые экспоненты равны - 2 ( для энергии) и - 1,85 (для импульса). Для более длинных волн ( l ³ 10 км ) имеется существенное отличие от степенного скейлинга.

С.н.с., к.ф.-м.н. Лазарев А.А. Тел.333-41-67. E-mail: alazarev@mx.iki.rssi.ru

11.2. Параметрическая неустойчивость волн Россби исследовалась ранее в работе (Smolyakov A. I., P. H. Diamond, and V. I. Shevchenko, Zonal flow generation by parametric instability in magnetized plasmas and geostrophic fluids, Physics of Plasmas, v. 7, p. 1349, 2000), в которой было получено выражение для инкремента (характерного времени развития неустойчивости). Однако, пренебрежение в этой работе дисперсионным расплыванием волнового пакета волн Россби не позволило получить выражение для максимального инкремента и характерных параметров структуры ЗВ, соответствующих максимальным инкрементам. Для типичных параметров земной атмосферы и относительной амплитуде волны Россби (возмущению давления в волне Россби деленной на равновесное атмосферное давление) порядка 0,001 получена оценка для характерного времени генерации зонального ветра ~ 1000 сек., характерной амплитуды скорости ЗВ ~ 20 - 350 м/сек и характерного масштаба в меридианальном направлении порядка 100 – 1700 км, что находится в хорошем согласии с наблюдениями.

Onishchenko O.G., Pokhotelov O.A., Sagdeev R.Z. , Balikhin M.A. and L.Stenflo. Generation of zonal flows by Rossby waves in the atmosphere. - Nonlinear Processes in Geophysics, 2003 (accepted).

В.н.с., д.ф.-м.н. О.Г.Онищенко. Тел.333-15-67, 254-88-05. E-mail: pokh@uipe-ras.scgis.ru