| 16. |
Аннотация |
Исследование современных и будущих тенденций изменений характеристик погоды, в том числе частоты и интенсивности опасных погодных явлений, на территории Северной Евразии, выявление механизмов формирования ОПЯ и их связи с глобальными и региональными изменениями климата. Исследование изменчивости метеорологических характеристик на различных субсезонных временных масштабах (межсуточный, синоптический, масштаб устойчивых аномалий – «блокинговый») в современный период и в будущем по данным сценарных численных экспериментов с моделями климата. Выявление механизмов связи изменчивости с динамическими (характеристиками атмосферной циркуляции) и термодинамическими (изменение ТПО, средней температуры/влажности атмосферы и их градиентов/балансов) факторами изменений климата.
Анализ характеристик циклонической и антициклонической активности над территорией России и прилегающими океанами по эмпирическим данным и данным моделей климата, выявление значимых тенденций изменений, их связи с процессами глобального потепления и естественной изменчивости климата и выявление механизмов их влияния на формирование экстремальных аномалий погоды (волны холода и жары, фронтальные явления).
Статистический анализ погодных режимов над Северной Евразией с использованием различных методов (алгоритм кластеризации k-средних, алгоритм самоорганизующихся карт) по эмпирическим данным и данным моделей климата в современный период и в течение XXI века с целью статистического описания динамики погоды в терминах вероятности перехода между режимами и их устойчивости и выявления связи этих характеристик с изменениями средних климатических параметров.
Выявление механизмов и оценка предсказуемости сильных аномалий площади морских льдов в морях российской Арктики, связь аномалий с режимами атмосферной циркуляции и аномалиями температуры поверхности океана, а также сценарные оценки формирования таких аномалий в ближайшие десятилетия.
Анализ, выявление механизмов и оценку предсказуемости значимых экстремальных погодных явлений последних лет, в т.ч. шквалов на Европейской территории России в мае-июне, связанных в холодными вторжениями, экстремальных осадков в черноморском регионе, волн жары, связанных с формированием блокирующих антициклонов.
Научная новизна Проекта-2022 состоит в использовании концепции описания погодных режимов и дальних связей в виде макро-системы с вероятностными характеристиками переходов и продолжительностей для выявления пространственно-временной структуры внутренней изменчивости атмосферы и ее связей с глобальными и региональными климатическими процессами и прямым внешним воздействием. Принимая во внимание стохастическую природу изменчивости климата в средних широтах, использование вероятностного подхода необходимо для понимания и происходящей трансформации характера погоды на фоне роста средней температуры, изменения температурных контрастов между высокими и средними широтами, океанами и Северной Евразией. Для этого будут использоваться современные методы статистического анализа в применении к современным данным наблюдений и моделей климата. В рамках проекта будут анализироваться характеристики погодных режимов во внетропических широтах Северного полушария и связь этих характеристик с глобальными и региональными изменениями климата. Также, будут выполнен ряд новых численных экспериментов с глобальной и региональной моделью атмосферы на чувствительность ОПЯ к глобальным и региональным изменениям климата.
Новым аспектом планируемых исследований является анализ изменчивости метеорологических характеристик (в т.ч. приземной температуры и давления воздуха) в различных диапазонах изменчивости. Так, недавно выполненное исследование (Бабина, Семенов, 2019) показало, что изменения среднеквадратичного отклонения приземной температуры на территории России в разных временных интервалах (межсуточный, синоптический, «блокинговый») за последние 40 лет могут быть даже разнонаправленными в одном и том же регионе, что свидетельствует о меняющемся характере погоды. Насколько такие изменения связаны с изменениями динамики атмосферы и климатическими изменениями температурных градиент |