Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана

Журнал Известия РАН. Физика атмосферы и океана публикует оригинальные научные и обзорные статьи по актуальным вопросам физики земной атмосферы и гидросферы и теории климата.

Журнал освещает современные исследования физических процессов, происходящих в атмосфере и океане и определяющих климат, погоду и их изменения. Эти исследования имеют практические приложения. Журнал также уделяет внимание дискуссии теоретических и экспериментальных результатов, полученных в таких областях физики атмосферы и океана как динамика газовых и водных сред, взаимодействие атмосферы с океаном и земной поверхностью, теория турбулентности, тепловой баланс и радиационные процессы, дистанционное зондирование и оптика обеих сред, естественные и антропогенные изменения климата и состояние атмосферы и океана.

Журнал публикует статьи по методам исследований, используемым в обеих средах, текущую научную информацию о российских и зарубежных событиях в физике атмосферы и океана, труды конференций, книжные рецензии и статьи о ведущих личностях в данной области. Авторами журнала и членами его редколлегии являются ведущие ученые России и СНГ.

Журнал представляет интерес для научных работников, аспирантов и студентов.

Журнал является рецензируемым и входит в Перечень ВАК для опубликования работ соискателей ученых степеней. С 2008 г. входит в систему РИНЦ.

Журнал основан в 1965 году.

ISSN Print: 1023-6317

Свидетельство о регистрации СМИ: № 0110231 от 08.02.1993

Текущий выпуск

Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 61, № 4 (2025)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Статьи

ЛАГРАНЖЕВЫ (ФАЗОВЫЕ) СТРУКТУРЫ В НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ
Якушкин И.Г.
Аннотация

В работе рассмотрен геометрический подход к описанию структур в баротропных течениях несжимаемой жидкости. Такой способ описания имеет аналогию в геометрической оптике. Рассматривается эволюция равновесных течений, при которой происходит изменение траекторий лагранжевых инвариантов, выраженных через завихренность течения. Связь между завихренностью и скоростью устанавливается через асимптотику решения уравнения Пуассона. Обсуждаются пределы применимости предложенного подхода, а также возможность его обобщения для бароклинных течений.

Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2025;61(4):423–429
pages 423–429 views
PDF
(Rus)
JATS XML
(JATS XML)
СТАБИЛИЗАЦИЯ ВОЛНОВЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ В ГЕОСТРОФИЧЕСКОМ ПОТОКЕ С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ СДВИГОМ ПРИ УЧЕТЕ РЕЛЬЕФА И БАРОКЛИННОСТИ
Гледзер Е.Б., Гледзер А.Е., Чхетиани О.Г.
Аннотация
Рассмотрены механизмы стабилизации неограниченно возрастающих волновых чисел транзиентных мод одноволновых решений уравнений динамики атмосферы при учете рельефа и различных форм бароклинности с сохранением свойств решений как точных. Проведены оценки величин волновых чисел при действии сдвигов скорости и наклонов рельефа, учете бароклинности, а также в экмановском погранслое в сравнении с наблюдениями периодических структур облачности. Отмечены величины параметров, при которых возможно блокирование волны, указаны также бимодальные решения уравнений. Оценки параметров стационирования транзиентной волны с учетом бароклинности в протопланетных дисках (как пример, отличной от бароклинности в геофизической гидродинамике) показывают многополосную структуру полей скорости.
Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2025;61(4):430-441
pages 430-441 views
PDF
(Rus)
JATS XML
(JATS XML)
ОЦЕНКА ОБЛАСТИ ПРИМЕНИМОСТИ ПРИБЛИЖЕНИЯ МЕЛКОЙ ВОДЫ ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ДИСПЕРГИРУЮЩИХ ВОЛН ЦУНАМИ
Носов М.А., Зарубина А.И., Колесов С.В.
Аннотация
Разработан практический метод определения области пространства, в которой бездисперсионное приближение мелкой воды способно воспроизводить диспергирующие волны цунами с заданной точностью. Оценивать точность мы предлагаем по степени запаздывания диспергирующего волнового пакета относительно фронта длинных волн. Степень запаздывания рассчитывается вдоль волновых лучей, испускаемых из центра источника под различными азимутальными углами. Расчет лучей реализован на сферической поверхности с учетом рельефа дна, который сглаживается для удовлетворения условиям применимости лучевой теории. По форме начального возвышения водной поверхности в источнике с учетом распределения глубин океана вдоль каждого из лучей рассчитывается доминирующий период волн цунами. По доминирующему периоду и профилю глубин вдоль луча вычисляется степень запаздывания диспергирующего волнового пакета. Работа метода продемонстрирована на примере двух цунами-событий на Центральных Курильских островах (Симуширские цунами 15.11.2006 и 13.01.2007).
Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2025;61(4):442-456
pages 442-456 views
PDF
(Rus)
JATS XML
(JATS XML)
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФОТОХИМИЧЕСКОЙ ГЕНЕРАЦИИ ОЗОНА В ПРИЗЕМНОМ СЛОЕ ВОЗДУХА В БОРЕАЛЬНЫХ ЛЕСАХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ И ЮЖНОЙ СИБИРИ
Моисеенко К.Б., Васильева А.В., Беликов И.Б., Березина Е.В., Аршинов М.Ю., Белан Б.Д.
Аннотация
По многолетним наблюдениям приземного содержания озона (O3) и оксидов азота (NO, NO2) на региональных станциях ZOTTO (Zotino Tall Tower Observatory) и «Фоновая» получены оценки скорости фотохимической генерации озона (PO3), эффективности наработки озона в расчете на одну молекулу нечетного азота NOx(=NO + NO2) (ΔP) и времени жизни NOx (τN) в фотохимически активные дни с марта по сентябрь. В диапазоне измеренных концентраций NOx (0.2–2 млрд-1), отвечающих условиям регионально фонового и слабо загрязненного воздуха, имеют место зависимости: PO3 ≈ A'[NOx], ΔP = A/(1 + B[NOx]), τN = ΔP/A', где A' — эмпирический коэффициент, A и B — параметры, зависящие от состава воздуха. Для семейства нечетного азота выделены предельные режимы скорости фотохимического стока в условиях высокого и низкого отношения концентрации биогенных углеводородов к концентрации NOx. Полученные результаты свидетельствуют о значимом вкладе региональных эмиссий NOx и биогенных эмиссий углеводородов в фотохимическую генерацию озона и дневной сток нечетного азота в атмосферном пограничном слое над бореальными лесами Сибири.
Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2025;61(4):457–473
pages 457–473 views
PDF
(Rus)
JATS XML
(JATS XML)
УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ ВЕРСИЯ СХЕМЫ СЕРНОГО ЦИКЛА АТМОСФЕРЫ ДЛЯ МОДЕЛЕЙ ЗЕМНОЙ СИСТЕМЫ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ СЛОЖНОСТИ
Ныров А.О., Елисеев А.В., Мохов И.И.
Аннотация
Схема серного цикла атмосферы ChAP (Chemical and Aerosol Processes) для моделей Земной системы промежуточной сложности расширена учетом диметилсульфида (ДМС) и влияния типа осадков на интенсивность выведения сульфатов из атмосферы. Наряду с этим, изменена численная схема переноса примесей. Для сохранения вычислительной эффективности предлагаемой новой модельной версии ChAP−1.1 использовалось приближение стационарности с предписанными вертикальными профилями для концентраций соединений серы в атмосфере (как и в предыдущей версии ChAP−1.0), что связано с относительно малым временем жизни диоксида серы и сульфатов в тропосфере. В результате улучшено согласие пространственного распределения сернистого газа и сульфатов с данными рсанализа CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Service), проекта ACCMIP (Atmospheric Chemistry and Climate Model Intercomparison Project) для конца XX — начала XXI в. По расчетам с новой версией ChAP−1.1 глобальное содержание сернистого газа в атмосфере в 1990–2000 гг. составляет 0.2 TrS, сульфатов — 0.6–0.7 TrS при их характерном времени жизни 1 и 6 сут соответственно.
Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2025;61(4):474–486
pages 474–486 views
PDF
(Rus)
JATS XML
(JATS XML)
МОДЕЛИРОВАНИЕ СУХОГО ОСАЖДЕНИЯ АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ В УСЛОВИЯХ НЕОДНОРОДНОСТИ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ДЛЯ АРКТИЧЕСКИХ РАЙОНОВ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
Припачкин Д.А., Высоцкий В.Л., Рубинштейн К.Г., Игнатов Р.Ю., Губенко И.М., Антипов С.В., Будыка А.К.
Аннотация
Представлено моделирование сухого осаждения аэрозольных частиц на основе модели, учитывающей влияние размеров и плотности частиц, характеристик неоднородности подстилающей поверхности и динамической скорости трения в арктических районах Крайнего Севера. Исследовано влияние неоднородности подстилающей поверхности на результаты моделирования загрязнения поверхности земли за счет сухого осаждения. Результаты сопоставлены с моделями с осредненными параметрами осаждения и поправками к скорости сухого осаждения. Получены оценки условного загрязнения поверхности земли радиоактивными аэрозолями с частицами 0.1, 1 и 10 мкм в арктических районах Крайнего Севера с неоднородными подстилающими поверхностями в реальных метеорологических условиях в летний и зимний периоды.
Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2025;61(4):487–497
pages 487–497 views
PDF
(Rus)
JATS XML
(JATS XML)
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В АТМОСФЕРЕ НА ТЕРРИТОРИИ УРАЛЬСКОГО РЕГИОНА ПО ДАННЫМ РЕАНАЛИЗА И СПУТНИКОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ. ЧАСТЬ 1. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ВАРИАЦИИ КОНЦЕНТРАЦИИ СО2 И СН4
Джолумбетов С.К., Маркелов Ю.И.
Аннотация
В работе рассматриваются пространственно-временные вариации концентрации СО2 и СН4 в атмосфере вблизи поверхности на основе данных ре анализа CAMS и спутниковых измерений GOSAT на территории Уральского федерального округа (УрФО) за период 2010–2021 гг. Выполнена оценка неопределенности используемых данных. Суммарная неопределенность концентраций СО2 и СН4 в первую очередь обусловлена неопределенностью наземных измерений. Данные ре анализа CAMS наиболее точно отражают результаты наземных измерений концентрации СО2. В среднем они завышают эти данные на 0.59 ± 0.102 ppm. В то же время значения концентрации СН4 полученные на основе ре анализа, в среднем ниже на 71.57 ± 4.04 ppb по сравнению с результатами наземных измерений. Напротив, результаты спутниковых измерений GOSAT хорошо согласуются с данными наземных измерений концентрации СН4. В среднем они показывают завышенные значения на 4.68 ± 4.05 ppb, в то время как по диоксиду углерода СО2 наблюдается занижение на 3.51 ± 0.104 ppm. Анализ пространственного распределения межгодовых изменений показал, что в восточной и северо-восточной частях УрФО в отдельные годы наблюдается значительный ежегодный прирост концентрации СО2 и СН4, достигая значений 16 ppm и 90 ppb соответственно. Особенно высокие значения фиксируются в жаркий сезон, когда температура воздуха превышает 15 °C. По данным ре анализа, в Тюменской обл., Ханты-Мансийском и Ямало-Ненецком автономных округах максимальные значения концентрации метана СН4 в течение года наблюдаются в июле–августе и превышают значения в зимний период. Установлен резкий рост концентрации СО2 для всей территории УрФО в 2012 и 2016 гг. По СН4 резкий рост концентрации приходится на 2012, 2016 и 2019 гг.
Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2025;61(4):498-518
pages 498-518 views
PDF
(Rus)
JATS XML
(JATS XML)
СВЯЗЬ КОНЦЕНТРАЦИИ СО2 ВБЛИЗИ ВОСТОЧНОЙ АНТАРКТИДЫ С МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ И АТМОСФЕРНЫМИ ВОЛНОВЫМИ ПРОЦЕССАМИ
Марчук Е.А., Чунчузов И.П., Репина И.А., Иванов Б.В., Безгрешнов А.М.
Аннотация

Проведен анализ зависимости концентрации СО2 от метеорологических параметров и волновых процессов в атмосфере на основе данных, полученных в рамках 68-й Российской антарктической экспедиции на НЭС «Академик Федоров» (декабрь 2022 г. – февраль 2023 г.). Проанализированы общие спектральные максимумы в кросс-спектрах временных вариаций метеопараметров (атмосферного давления, температуры и скорости ветра) и концентрации СО2 в широком диапазоне периодов: от десяти минут до суток. В частотных спектрах и кросс-спектрах флуктуаций метеопараметров и турбулентных потоков импульса и тепла обнаружены колебания с дискретным набором периодов от десяти минут до суток. Предложен возможный механизм формирования наблюдаемых частотных спектров вариаций метеопараметров и концентрации СО2. Он связан с влиянием нелинейного процесса адвекции внутренних волн в переменном поле скорости ветра, создаваемого солнечными приливами (суточным и полусуточным) и суммарным полем внутренних волн от их регулярных источников (солнечный терминатор) и нерегулярных источников (метеофронты, орография, струйные течения, конвекция и др.).

Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2025;61(4):519-537
pages 519-537 views
PDF
(Rus)
JATS XML
(JATS XML)
ЭМИССИЯ МЕТАНА ИЗ ОЗЕР И ВОДОХРАНИЛИЩ: НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ, СВЯЗАННЫЕ С ФОРМИРОВАНИЕМ И РАЗРУШЕНИЕМ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА
Устинов Н.Б., Агафонова С.А., Казанцев В.С.
Аннотация
Среди парниковых газов земной атмосферы метан занимает второе место после углекислого газа по величине вклада в глобальное потепление климата. Пресноводные водоемы (озера и водохранилища), будучи наиболее значимым источником метана в планетарном масштабе, распределены по поверхности суши таким образом, что большая их часть на несколько месяцев в году покрывается льдом. В период ледостава водная толща полностью или частично изолируется от атмосферы, что приводит к прекращению эмиссий метана либо к их локализации в местах формирования незамерзающих пропарин в ледяном покрове. Метан, накопленный подо льдом в растворенном виде и в газовых включениях в ледяном покрове, высвобождается из водоемов при весеннем разрушении льда (так называемый весенний выброс). В данной обзорной статье подробно рассматриваются пути выделения метана со дна замерзающих озер и водохранилищ, механизмы его концентрирования в водной толще и в формирующемся ледяном покрове, а также сопутствующие и препятствующие такому концентрированию подледные процессы и ледовые структуры. Также обсуждаются факторы, влияющие на интенсивность весеннего выброса метана, и актуальные подходы к частичным и интегральным оценкам этого выброса. Систематизированные в статье данные могут использоваться как при планировании полевых кампаний на замерзающих водоемах в зимне-весенний период, так и при разработке процесс-ориентированных моделей, учитывающих влияние ледяного покрова на пространственно-временную динамику углерода в пресноводных экосистемах и на эмиссии метана из таких экосистем.
Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2025;61(4):538–552
pages 538–552 views
PDF
(Rus)
JATS XML
(JATS XML)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».