Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование и моделирование разномасштабных геофизических процессов в климатической системе «океан-атмосфера-тропосфера-стратосфера»

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0728
Руководитель работ
Карлин Лев Николаевич
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
7,85 млн
Внебюджетные средства
3,35 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Погорельцев Александр Иванович

Этапы проекта

1
05.04.2010 - 30.05.2010
1.1 Анализ научно технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов по теме проекта.
1.2 Анализ и сопоставление существующих методов, моделей, программного обеспечения и иного инструментария, предназначенного для решения аналогичных задач.
1.3 Выбор и обоснование принятого направления исследований и способов решения поставленных задач.
1.4 Сопоставление ожидаемых показателей новой продукции (технологии) после внедрения результатов НИР с действующей нормативно-технической документацией.
1.5 Сбор и анализ имеющихся данных по распределению метеорологических и гидрологических полей.
Развернуть
2
01.06.2010 - 01.12.2010
2.1 Создание химико-климатической модели взаимодействия стратосферы, тропосферы и океана.
2.2 Разработка программного обеспечения для расчёта характеристик волновой активности в тропо- и стратосфере.
2.3 Расчет трехмерного вектора потока волновой активности и распределений его дивергенции по данным UK Met Office.
2.4 Модификация трехмерной биогеохимической модели Балтийского моря.
2.5 Разработка региональных сценариев изменения климата для Балтийского моря на основе результатов расчетов по моделям общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО).
2.6 Проведение экспедиционных исследований в целях комплексного исследования геофизических характеристик Балтийского моря.
2.7 Формирование совокупности баз данных по геофизическим характеристикам (в том числе по температуре и уровню воды (по прибрежным станциям Финского залива); спутниковой информации о распределении температуры поверхности воды Финского залива; современной и ретроспективной информации о площади и сплоченности льда для Финского залива).
2.8 Проведение патентных исследований по теме проекта
2.9 Исследование физических эффектов на границе раздела вода-воздух в диапазоне ветров от умеренных до штормовых, когда отрывы воздушного потока от гребней обрушающихся волн определяют аэродинамическую шероховатость морской поверхности.
2.10 Разработка обобщенной модели, связывающей аэродинамическую шероховатость и поверхностные потоки со статистическими характеристиками морской поверхности, которая могла бы унифицированным образом использоваться в атмосферных моделях при любых ветрах и состояниях морской поверхности.
Развернуть
3
01.01.2011 - 30.06.2011
3.1 Анализ динамики планетарных волн и связанных с ними изменений среднего состояния и зонального потока в стратосфере для зимних месяцев Северного полушария.
3.2 Анализ степени влияния изменений температуры поверхности океана на физические и химические процессы, определяющие температуру, циркуляцию и газовый состав атмосферы.
3.3 Верификация биогеохимической модели Балтийского моря по данным натурных наблюдений.
3.4 Совершенствование блока ассимиляции данных в модели циркуляции средней и верхней атмосферы (МЦСВА).
3.5 Адаптация методов ассимиляции данных об уровне моря, температуре и солёности воды к гидродинамической модели Финского залива.
3.6 Разработка модели генерации морских брызг и пены, образующихся при обрушении ветровых волн, и установлении их зависимости от состояния морской поверхности и скорости ветра.
3.7 Разработка усовершенствованной модели атмосферного погранслоя и обмена теплом и импульсом между океаном и атмосферой при ураганных ветрах.
3.8 Подготовка макета материалов полученных на текущем этапе работ результатов исследований для опубликования в высокорейтинговых российских и зарубежных журналах.
Развернуть
4
01.07.2011 - 01.12.2011
4.1 Выявление закономерностей динамики длинных волн в тропосфере.
4.2 Оценка повторяемости и устойчивости форм атмосферной циркуляции в атлантико-европейском секторе Северного полушария при различных стадиях развития Северо-Атлантического колебания.
4.3 Расчёт коэффициентов естественных ортогональных функций (ЕОФ) аномалий метеопараметров в стратосфере и тропосфере.
4.4 Численное и физико-статистическое моделирование влияния колебаний температуры поверхности океана в Северо-Атлантическом регионе на региональные и глобальные изменения климата и состава атмосферы.
4.5 Разработка новых параметризаций коэффициентов сопротивления и коэффициентов тепло- и влагообмена между океаном и атмосферой, применимых в широком диапазоне ветровых условий, - от умеренных до ветров ураганной силы.
4.6 Разработка научно-методических материалов для учебного курса по направлению «Физические процессы в пограничном слое».
4.7 Разработка и внедрение в модель GOFM2009 методов ассимиляции данных буйковых станций, оперативно получаемых СПб ЦГМС-Р.
4.8 Ассимиляция в МЦСВА данных наблюдений планетарных волн в тропосфере.
4.9 Подготовка макета материалов полученных на текущем этапе работ результатов исследований для опубликования в высокорейтинговых российских и зарубежных журналах.
Развернуть
5
01.01.2012 - 30.06.2012
5.1 Оценка взаимосвязи волновых процессов в стратосфере и тропосфере и изменчивости эффективности распространения планетарных волн в стратосферу.
5.2 Выявление особенностей формирования тропосферной циркуляции и возникновения аномалий погоды.
5.3 Расчет и оценка климатической изменчивости коэффициентов разложения для ЕОФ1 аномалий геопотенциальной высоты и дивергенции вектора потока волновой активности.
5.4 Прогноз эволюции экосистемы Балтийского моря при различных сценариях изменения климата на основе трехмерной экодинамической модели.
5.5 Моделирование влияния изменчивости газового состава стратосферы на климатические характеристики и состав тропосферы.
5.6 Исследование обратных связей между изменениями состава и структуры атмосферы и океана.
5.7 Разработка и внедрение в оперативную модель GOFM2009 методов ассимиляции спутниковых данных о температуре поверхности моря.
5.8 Разработка усовершенствованной модели поверхностного пограничного слоя атмосферы на основе исследования особенностей динамики ППС в различных условиях.
5.9 Подготовка макета материалов полученных на текущем этапе работ результатов исследований для опубликования в высокорейтинговых российских и зарубежных журналах.
Развернуть
6
01.07.2012 - 18.10.2012
6.1 Оценка оправдываемости прогноза геофизических характеристик Финского залива на основе модифицированного модельного комплекса и сравнение с результатами прогноза аналогичных прогностических систем.
6.2 Разработка технических заданий на аппаратно-программные комплексы и информационно-коммуникационные системы.
6.3 Разработка рекомендаций по внедрению разработанных методов и моделей в практику работы территориальных структур Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.
6.4 Обобщение результатов предыдущих этапов работ. Оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
6.5 Проведение дополнительных исследований.
6.6 Оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР, включая предложения по коммерциализации.
6.7 Проведение технико-экономической оценки полученных результатов.
6.8 Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
6.9 Разработка научно-методических материалов для учебного курса по направлениям «Геофизическая гидродинамика» и «Региональные проявления современных изменений климата». Заключительный отчет о НИР «1» июля
2012 года
-
«18» октября
2012 года 1 500 000 —
6.10 Предложения по разработке и реализации новых методов учёта влияния стратосферных процессов на состояние тропосферы.
6.11 Разработка научно-методических материалов в целях подготовки и повышения квалификации специалистов в области исследования геофизических процессов в системе «океан-атмосфера»;
6.12 Подготовка макета материалов полученных на текущем этапе работ результатов исследований для опубликования в высокорейтинговых российских и зарубежных журналах. — 580 000
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
Продолжительность работ
2009 - 2011, 25 мес.
Бюджетные средства
4 млн
профинансировано
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
Тема
Лазерный мониторинг несферических микрочастиц в тропосфере и нижней стратосфере и исследование механизмов ориентации кристаллов в облаках верхнего яруса на установке: "Высотный поляризационный лидар для зондирования атмосферы (ЛИДАР) (рег. № 06-21)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
0,7 млн
Количество заявок
1
Тема
Физическое моделирование и исследование опасных атмосферных явлений и технологий обеспечения гидрометеорологической безопасности населения и природных и техногенных объектов страны на установке: "Комплекс модельных установок для исследования геофизических процессов. (рег. № 2-1.3)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
0,6 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка программно-аппаратных комплексов для поиска, разведки, геофизического и геохимического мониторинга разработки месторождений углеводородов, в т.ч. в труднодоступных регионах и сложных природно-климатических условиях
Продолжительность работ
2017 - 2018, 14 мес.
Бюджетные средства
120 млн
Количество заявок
2
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения Всероссийской научной школы для молодежи «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты».
Продолжительность работ
2010, 7 мес.
Бюджетные средства
1,6 млн
Количество заявок
2
Тема
«Организационно-техническое обеспечение проведения всероссийской научной школы «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические процессы»»
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
0