Регистрация / Вход
Прислать материал

Крупномасштабная атмосферная циркуляция как фактор современных изменений климата в России

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0342
Организация
ИГ РАН
Руководитель работ
Шмакин Андрей Борисович
Продолжительность работ
2009 - 2011, 26 мес.
Бюджетные средства
7,8 млн
Внебюджетные средства
1,81 млн

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
07.07.2009 - 30.09.2009
АННОТАЦИЯ РАБОТ,
ВЫПОЛНЕННЫХ НА ПРОМЕЖУТОЧНОМ ЭТАПЕ № 1
«Подготовка к созданию базы климатических данных»
государственного контракта с Федеральным агентством по науке
и инновациям от 07 июля 2009 г. № 02.740.11.0342


Шифр: «2009-1.1-156-071-009»
Период выполнения этапа Июль – 30 сентября 2009 г.
Исполнитель: Учреждение Российской академии наук Институт географии РАН, Москва
Цель работы Определение количественных характеристик вклада атмосферной циркуляции в изменения климата на территории России

1. Наименование разрабатываемой продукции
Многопараметрическая интерактивная база данных климатических измерений на территории России, пополняемая в квазиреальном времени
2. Характеристика выполненных на этапе работ по созданию продукции
2.1. Результаты работы на первом этапе.
В процессе работы проводились подбор и систематизация архивов климатических данных, а также пополнение архивов данными за последние годы. По результатам этапа НИР созданы массивы данных, пригодные для внесения в многопараметрическую интерактивную базу данных. Разработана технология выбраковки недостоверных данных из климатических архивов
2.2. Новизна применяемых решений состоит в систематизации исходных данных из множества источников (более 10 российских, в том числе только на бумажных носителях, и более 10 зарубежных) по единой методике, с приведением к единому формату для будущего включения в базу данных. Одновременно разработана процедура отбраковки ненадёжных данных, что позволит существенно повысить уровень достоверности создаваемой базы данных.
2.3. Особенности проведения работы на отчетном этапе.
Созданы массивы параметров состояния атмосферы и подстилающей поверхности на территории России, а также количественных характеристик атмосферной циркуляции внетропической зоны Северного полушария. Основная часть массивов с наиболее подробным пространственно-временным покрытием представлена для временного диапазона с 1950 г. по настоящее время, а дополнительные части – и с более ранних сроков, по отдельным показателям начиная с XVIII века. Окончание временного периода, по которому собраны данные – август 2009 г.; в ходе дальнейшего выполнения НИР массивы будут пополняться данными за новые месяцы. Набор параметров в массивах данных включает различные характеристики, в частности, температуру, осадки, скорость ветра, толщину снежного покрова, площадь морских льдов, индекс засушливости и т.д.
2.4. Объекты интеллектуальной собственности, созданные на отчетном этапе: нет.
3. Области и масштабы использования полученных результатов
3.1. Области применения полученных результатов: климатология, география, науки о Земле.
3.2. Ход практического внедрения полученных результатов: внедрение запланировано на последующих стадиях развития проекта.
3.3. Оценка или прогноз влияния полученных результатов на подготовку и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров.
Начатый проект позволяет активно использовать потенциал молодых научных сотрудников, аспирантов и студентов для выполнения НИР, что обеспечит закрепление в сфере науки молодых кадров с выполнением всех намеченных показателей.

4. Выводы
Полученные метаданные позволяют детально планировать структуру базы данных, прояснить её состав и пространственно-временной охват, уточнить наличие данных различного характера и т.д. Технология выбраковки недостоверных данных позволит фильтровать значения, попавшие в архивы данных с какими-либо ошибками. Выполненное приведение исходных данных к единому формату позволит встраивать имеющуюся информацию в базу данных без проблем, связанных с разнородностью исходной информации, разным охватом по времени и пространству и т.п.

Руководитель работ по проекту

Заведующий лабораторией _________________ А.Б. Шмакин
15 сентября 2009 г.
М.П.
Развернуть
2
01.10.2009 - 15.12.2009
АННОТАЦИЯ РАБОТ,
ВЫПОЛНЕННЫХ НА ПРОМЕЖУТОЧНОМ ЭТАПЕ № 2
«Создание базы климатических данных»
государственного контракта с Федеральным агентством по науке
и инновациям от 07 июля 2009 г. № 02.740.11.0342


Шифр: «2009-1.1-156-071-009»
Период выполнения этапа 1 октября – 15 декабря 2009 г.
Исполнитель: Учреждение Российской академии наук Институт географии РАН, Москва
Цель работы Определение количественных характеристик вклада атмосферной циркуляции в изменения климата на территории России, что позволит повысить достоверность диагноза и прогноза климатических изменений и их влияния на природную среду и социально-экономические показатели, улучшить информированность научных и образовательных организаций и органов государственного управления о происходящих и возможных изменениях климата и их последствиях. Внедрение результатов НИР в научных и образовательных организациях. Подготовка кадров высшей научной квалификации.
1. Наименование разрабатываемой продукции
Многопараметрическая интерактивная база данных климатических измерений на территории России, пополняемая в квазиреальном времени
2. Характеристика выполненных на этапе работ по созданию продукции
2.1. Результаты работы на втором этапе.
Осуществлена выбраковка недостоверных данных из климатических архивов с помощью разработанной ранее методики, и список обнаруженных ошибок передан в соответствующие организации Росгидромета. Выполнена проверка статистической однородности климатических рядов на метеостанциях, и обнаруженные неоднородности также переданы в организации Росгидромета, составляющие указанные архивы. Разработана структура базы климатических данных по территории России и сопредельных территорий CLIMAT-RUSSIA и произведено ее наполнение данными метеостанций. Реализована ранее разработанная технология пополнения базы данных в квазиреальном времени, что позволило дополнить имеющиеся ряды данных метеостанций по октябрь 2009 г. включительно.
2.2. Новизна применяемых решений состоит в применении разработанной на предыдущем этапе многоступенчатой процедуры отбраковки ненадёжных данных (что только в одном из архивов позволило выявить около 4% недостоверных случаев, не отмеченных его составителями), в пополнении архивов данных информацией за последние месяцы, в разработке оригинальной структуры базы данных.
2.3. Особенности проведения работы на отчетном этапе.
С помощью оригинальной методики осуществлена фильтрация недостоверных значений в электронных архивах данных метеостанций перед заполнением базы данных по климату России. Фильтрация осуществлена в два шага: выявление ситуаций, не соответствующих описанию исходных архивов, и выявление недостоверных значений метеорологических параметров. Выполнена проверка статистической однородности климатических рядов на метеостанциях, и обнаруженные неоднородности также переданы в организации Росгидромета, составляющие указанные архивы. Обнаружение заметного числа ошибок в официальных базах данных Росгидромета позволяет говорить о высокой надёжности разработанной оригинальной многоступенчатой методики выбраковки недостоверных данных из климатических архивов. Разработана структура климатической базы данных и осуществлено ее наполнение имеющейся информацией. Основная часть базы данных с наиболее подробным пространственно-временным покрытием представлена для временного диапазона с 1950 г. по октябрь 2009 г., а дополнительные части – и с более ранних сроков, по отдельным показателям начиная с XVIII века. Разработана и применена технология пополнения базы данных новыми значениями по мере их поступления.
2.4. Объекты интеллектуальной собственности, созданные на отчетном этапе: нет.
3. Области и масштабы использования полученных результатов
3.1. Области применения полученных результатов: климатология, география, науки о Земле, прикладные науки.
3.2. Ход практического внедрения полученных результатов: внедрение результатов, прежде всего в образовательные программы НОЦ ИГ РАН, запланировано на последующих стадиях развития проекта.
3.3. Оценка или прогноз влияния полученных результатов на подготовку и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров.
Проект позволяет активно использовать потенциал молодых научных сотрудников, аспирантов и студентов для выполнения НИР. На втором этапе произошло полноценное вовлечение всех намеченных сотрудников, аспирантов и студентов к работам по проекту. Молодые участники НИР активно участвуют во всех стадиях реализации второго этапа, в том числе в технически сложных (разработка и реализация статистических процедур, пополнение базы данных в квазиреальном времени, фильтрация недостоверных данных и т.д.). Все это позволит обеспечить закрепление в сфере науки молодых кадров с выполнением всех намеченных показателей НИР.

4. Выводы
В результате применения технологий выбраковки недостоверных значений из климатических архивов и пополнения архивов информацией за последние годы и месяцы создан надежный массив данных для включения в базу данных. Разработанная структура базы климатических данных по территории России позволяет обрабатывать пользовательские запросы различного характера и выполнять различные операции с данными (осреднение, отбор экстремальных значений и т.д.). Созданная база климатических данных позволяет выполнять множество разнообразных задач, прямо или косвенно связанных с климатической информацией.

Руководитель работ по проекту

Заведующий лабораторией _________________ А.Б. Шмакин
30 ноября 2009 г.
М.П.
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
3 . 1 Проведение вычислений тесноты
корреляционных связей между
климатическими параметрами и
показателями атмосферной циркуляции
3.2 Осуществление интерполяции
пространственных полей корреляционных
связей
3.3 Построение электронных карт
климатических показателей
3.4 Построение электронных карт тесноты
взаимосвязей между климатическими
параметрами и показателями атмосферной
циркуляции
Развернуть
4
01.07.2010 - 15.12.2010
4. 1 Проведение численных экспериментов на
модели общей циркуляции атмосферы
4.2 Осуществление численных
экспериментов на модели мезомасштабной
циркуляции
4.3 Проведение численных экспериментов на
модели локального тепловлагообмена на
суше
4.4 Построение электронных карт
циркуляционных механизмов
4.5 Построение электронных карт
показателей обратных связей
Развернуть
5
01.01.2011 - 30.04.2011
5.1 Проведение вычислений воздействия
атмосферной циркуляции на природную
среДу
5.2 Построение электронных карт
воздействий атмосферной циркуляции на
природную среду
5.3 Выполнение оценок влияния изменений
атмосферной циркуляции на социально-
экономические показатели
Развернуть
6
01.05.2011 - 30.08.2011
6.1 Проведение вычислений воздействий
атмосферной циркуляции на климатические
условия жизни населения
6.2 Построение электронных карт
воздействия атмосферной циркуляции на
климатические условия жизни населения
6.3 Проведение патентных исследований
6.4 Построение электронных карт влияния
атмосферной циркуляции на социально-
экономические показатели
6.5 Разработка программы внедрения
результатов НИР в образовательный процесс
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Факторы, ответственные за формирование состава, теплового режима и циркуляции атмосферы, включая аномалии погоды и электромагнитный фон: 1. Сравнение результатов моделирования динамических параметров тропосферы и стратосферы с данными наблюдений. 2. Разработка радиационного блока модели общей циркуляции средней и верхней атмосферы. 3. Изучение условий генерации и распространения низкочастотных возмущений и долговременных изменений амплитуды и структуры возмущений в атмосфере. 4. Параметризация воздействия орографических волн на общую циркуляцию средней и верхней атмосферы 5. Исследование вклада общей циркуляции атмосферы в формирование изменчивости регионального и глобального климата для усовершенствования методов долгосрочного прогнозирования погоды 6. Сезонные особенности приповерхностных гидрометеоусловий в регионе Балтийского моря 7. Расчет индексов конвекции для использования в гидродинамической модели прогноза погоды 8. Исследование пространственно-временной изменчивости температуры поверхностного слоя. Северной Атлантики 9. Специализированный гидродинамический прогноз приземных характеристик атмосферы с помощью региональных гидродинамических моделей 10. Исследование характеристик электромагнитных полей в окружающей среде в различных частотных диапазонах 11. Исследование влияния вариаций парниковых газов на изменение общего содержания озона в атмосфере 12. Исследование обратных связей между изменениями климата, атмосферным электричеством, частотой и интенсивностью экстремальных климатических явлений.
Продолжительность работ
2010, 2 мес.
Бюджетные средства
1,4 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 25 мес.
Бюджетные средства
2,1 млн
Организация
ИВМ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
2,1 млн
Организация
ИО РАН
профинансировано
Тема
Научные основы прогнозирования изменений климата и их воздействия на природную среду России, включая арктические регионы, обусловленных изменениями общей циркуляции Мирового океана и аномалиями энергообмена океан-атмосфера.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 22 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
0
Тема
Исследование механизмов долгопериодных изменений циркуляции вод Атлантики для прогнозирования климатических изменений на европейской территории России.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
3
Тема
Исследование региональных экологических последствий изменений климата и разработка мер по адаптации населения и экономики регионов к ним.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 17 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
4
Тема
Научно-методическое и организационно-техническое сопровождение проведения молодежной школы-конференции «Изменение климата как глобальная экологическая проблема».
Продолжительность работ
2008, 5 мес.
Бюджетные средства
0,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Оценка опасных антропогенных воздействий на глобальную климатическую систему и прогнозирование региональных последствий изменения климата на территории России.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1