Морские экспедиции ДВНИГМИ Владивосток Николай Денисов Наука

В настоящее время научные исследования ДВНИГМИ развиваются в следующих направлениях: метеорология и климатология, океанология, физическое и математическое моделирование, гидрология суши, агрометеорология, экология, программирование и математическое обеспечение.

МЕТЕОРОЛОГИЯ И КЛИМАТОЛОГИЯ

Большое развитие в институте получили фундаментальные исследования по изучению циркуляции атмосферы над Азией и акваториями Тихого и Индийского океанов, по выявлению механизмов внутри- и межгодовой изменчивости в системе океан - атмосфера - континент, включающих в себя такие процессы, как муссоны, пассаты, Эль-Ниньо, эффекты блокирования в нижней тропосфере и др. Они направлены в конечном итоге на уточнение и разработку новых статистических и гидродинамических методов краткосрочных и долгосрочных прогнозов погоды с заблаговременностью от нескольких часов до шести месяцев по территории Восточной Сибири и Дальнего Востока, а также методов прогноза опасных и стихийных явлений погоды, таких, как сильные осадки, ветры, грозы и т. д.

Успешно развиваются исследования в области авиационной метеорологии. Одно из них - разработка прогноза облачности и ограниченной видимости (тумана), что в условиях Приморского края и Дальнего Востока в целом особенно актуально.

Выполняются теоретические работы по динамике вихревых образований и математическому моделированию конвективной устойчивости стратифицированной атмосферы.

В области климатологии сегодня исследуются механизмы формирования климата и основных компонентов климатической системы, а также выявление ее долгопериодных колебаний. Изучаются закономерности современного изменения климата во взаимосвязи и взаимовлиянии различных районов, что приобретает особое значение в связи с проблемой охраны окружающей среды и влияния загрязнения на здоровье и жизнь человека. Начаты работы по систематизации данных мониторинга короткопериодных изменений климата Тихоокеанского региона, включая тропические и умеренные широты.

Научное и прикладное содержание исследований долгосрочных прогнозов погоды и климата определяется потребностями гидрометеорологического обеспечения народного хозяйства, в том числе сельского хозяйства, энергетики, рыбной, нефтяной и газодобывающей промышленности, всех видов наземного, морского и воздушного транспорта. Для территории Дальнего Востока и Восточной Сибири регулярно составляются прогнозы ежемесячных аномалий температуры воздуха и осадков с 5-месячной заблаговременностью, температуры поверхностного слоя северо-западной части Тихого океана с заблаговременностью до трех месяцев, а также прогнозы сезонного количества осадков на теплое полугодие. Приоритетна разработка автоматизированной схемы долгосрочного прогноза температуры и осадков, учитывающая процессы взаимодействия атмосферы и океана.

В институте создан архив данных климатической, исторической, гидрометео-рологической информации по Дальневосточному региону и северному полушарию в целом. Сведения содержатся в специальном каталоге, а также в ряде специализированных сборников. Информация может быть передана потребителю в удобной и доступной для него форме: в виде атласов, карт, таблиц или на техническом носителе. В кратчайшие сроки потребитель может стать обладателем уникальной информации и избежать ненужных затрат, многократного ущерба (в результате ее недооценки), может спланировать свою оптимальную хозяйственную стратегию.

Важное место в научно-исследовательской деятельности института занимают вопросы изучения и прогнозирования тропических циклонов, включающие в себя натурные эксперименты, разработку новых и усовершенствование существующих методов прогноза тайфунов. Ежегодные морские экспедиции, проводимые совместно с вьетнамскими специалистами, позволили значительно продвинуться в понимании структуры и механизма их возникновения.

Особенности строения тропических циклонов изучаются посредством моделирования в лабораторных условиях. Например, создана модель вихря, имити-рующего циклон. По идее заказчика может быть спроектирована и изготовлена установка имитации иного атмосферного процесса. Оснащение современными измерительными приборами и вычислительным комплексом для обработки данных гарантируется... На аппаратуре заказчика могут быть организованы новые типы наблюдений за тропической атмосферой и океаном.

Выполняя функции научно-исследовательского центра по прогнозу тайфунов на Дальнем Востоке, ДВНИГМИ планирует создание Единой в регионе автоматизированной службы наблюдения за этими явлениями (ЕСТЦ).

Для потребителя выпускаются режимно- и научно-справочные пособия, каталоги, рекомендации, содержащие характеристики тропических циклонов, оказы-вающих влияние на погоду советского Дальнего Востока и стран Юго-Восточной Азии. Предоставляются консультационные прогнозы возникновения, интенсивности и перемещения тайфунов, в том числе в открытой части Тихого океана. Институт может разработать рекомендации по использованию данных дистанционного зондирования атмосферы с искусственного спутника Земли для изучения тропической атмосферы.

На базе стандартного радиозонда разработано устройство для вертикального зондирования приповерхностных слоев атмосферы с дискретностью в несколько метров. Ведутся поисковые работы по возможности бесконтактного акустического зондирования.

ОКЕАНОЛОГИЯ

Работы в области океанографии носят преимущественно характер фундамен-тальных и прикладных исследований. Большое внимание уделяется изучению гидрометеорологического режима дальневосточных морей, а именно: теплового, гидродинамического и гидрохимического состояния вод, их пространственно-временной изменчивости, анализа среднего состояния, межгодового и внутригодового хода гидрометеорологических процессов, механизма формирования льдов и др.

Отдельно могут быть рассмотрены вопросы изменения уровня морей и ледовых условий. Здесь интересны сведения о скоростях вековых изменений и колебаниях уровней, о приливно-отливных явлениях, режимные характеристики штормовых нагонов. Анализ влияния ледовых условий на некоторые циркуляционные факторы в атмосфере над Дальневосточным регионом, рекомендации по возмож-ности проведения морских операций в ледовый период, прогнозы наступления ледовых фаз по отдельным пунктам и акваториям, разрешение экстремальных ситуаций - все это чрезвычайно важно для многих отраслей народного хозяйства региона.

В Тихом и Индийском океанах институт проводит обширные исследования с целью получения исходных и климатических данных для расчета радиационных и турбулентных составляющих бюджета тепла поверхности океана и его термоди-намических характеристик. Процессы взаимодействия в системе океан - атмосфера в условиях муссонного климата описываются в комплексе и с учетом явлений Эль-Ниньо и Южного колебания.

За последние годы в ДВНИГМИ проведен большой комплекс экспедиционных и научных исследований по северо-западной части Тихого океана (в основном в энергоактивной зоне Куросио). Интерес могут представить данные гидрометеорологических съемок, выявление закономерностей многолетней и внутригодовой изменчивости структуры вод, температуры, солености и т. д., анализ тепловых условий в различные годы и сезоны, разработка методов прогноза температурных условий поверхностного слоя на средние сроки - декада, месяц, сезон.

Практические результаты многих исследований сводятся к разработкам различного рода справочников, пособий, атласов, каталогов, карт, обзоров, содержащих все виды морских гидрометеопараметров (ветер, волнение, течения, ледовые характеристики, температура поверхностного слоя воздуха и т. д.). Компетентными специалистами подготавливаются рекомендации для развития рыболовства, мореплавания, усовершенствования методов долгосрочных прогнозов погоды, теории климата и уменьшения ущерба морской среде под влиянием антропогенных факторов.

В современной океанологии значительное развитие получили физические исследования. Создание физико-математических моделей (аналитических и численных), изучение физических процессов зарождения, распространения и транс-формации длинных волн (гравитационных и цунами), математическое и программное обеспечение обработки гидрофизической информации предназначены для проведения научно-исследовательских и оперативных задач, связанных с созданием на Дальнем Востоке автоматизированной системы цунами (ЕАСЦ). Разрабатываются также нетрадиционные методы их обнаружения с использованием аэрокосмических средств и дистанционных радиофизических методов.

С целью изучения длинноволновых процессов океана созданы измерители придонного давления с достаточной разрешающей способностью. С помощью специальных измерительных устройств исследуется динамика поверхностного волне-ния. В Тихом океане эксплуатируется макет долговременной донной станции для регистрации гидрографических параметров океана (с автономностью работы более года). Выбран полигон для наблюдений. За несколько последних лет получен непрерывный ряд натурных данных. Заметное место в теоретических разработках занимают математическое моделирование переноса волновой энергии в океане под действием метеофакторов, а также расчеты параметров опасных волн и штормовых нагонов.

ГИДРОЛОГИЯ СУШИ

В связи с ростом требований народного хозяйства к использованию водных ресурсов возросла роль гидрологических исследований и прогнозов. В настоящее время проводятся работы по сбору, обобщению, статистической обработке гидро-метеорологической информации и ее анализу в целях изучения условий формиро-вания стока рек Дальнего Востока с последующей обработкой методов прогноза. Оценивается влияние хозяйственной деятельности на сток рек. Разработаны современные способы оценки элементов водного баланса с учетом факторов гидрометдоступности. Определены основные гидрологические характеристики с использованием методов гидрографической индикации.

Институт располагает сведениями о морских устьях рек Тихоокеанского побережья СССР, различными режимно-справочными пособиями, наставлениями, атласами, картами. По заявке потребителя могут быть разработаны рекомендации по любому аспекту рассматриваемой проблемы.

Накопленный опыт и знания позволяют производить научные изыскания с целью расчета элементов водного баланса в естественных и нарушенных хозяй-ственной деятельностью условиях, а также разрабатывать методы расчета и оценки основных гидрологических характеристик для отдельных пунктов, районов и вдоль трасс при проектировании мостов, дамб, плотин и других гидротехнических сооружений. Для решения ряда практических задач ДВНИГМИ может выполнить гидрографическое описание отдельных рек и дать количественную оценку водных ресурсов и речных водосборов с учетом осадков и испарения.

Для перспективной деятельности особый интерес могут представлять крат-косрочные и долгосрочные прогнозы, включая прогнозы замерзания и вскрытия рек, весеннего половодья, дождевых паводков, притока воды в водохранилища и т.д.

АГРОМЕТЕОРОЛОГИЯ

В области изучения агрометеорологии проводятся теоретические, экспери-ментальные и экспедиционные исследования, весомыми результатами которых являются методы прогнозов урожайности основных сельскохозяйственных культур, медосборов в Приморском крае, а также методы прогнозирования распространения вредителей и болезней растений. Заблаговременность прогнозов - от одного месяца до полутора лет. Оправдываемость - 70-90%.

Значительное место в исследованиях агрометеорологов занимают изучение микро- и мезоклиматической изменчивости основных метеорологических величин, разработка рекомендаций по рациональному использованию климатических ресурсов при возделывании риса и плодовых культур. Кроме того, представляют интерес работы по оценке сложившихся погодных условий и состояния посевов.

Для потребителя готовятся режимные материалы по агрометеоусловиям произрастания сельскохозяйственных культур и агроклиматическому районирова-нию обслуживаемой территории для оптимизации размещения растений в целях повышения продуктивности земледелия.

ЭКОЛОГИЯ

Решение ряда экологических проблем в ДВНИГМИ достигается путем целе-направленных исследований мониторинга загрязнения атмосферы в фоновых районах Приморского края и Тихого океана, геохимического и биологического мониторинга океана и его окраинных морей. Делается оценка состояния природной среды в биосферных заповедниках.

Самостоятельно и в сотрудничестве с некоторыми институтами Азиатско-Тихоокеанского региона ДВНИГМИ готов изучать процессы переноса антропогенных примесей с азиатского континента на акваторию Тихого океана, включая получение данных о естественной и искусственной радиоактивности и химического состояния атмосферных осадков и аэрозолей. Отдельно могут быть рассмотрены биогеохимические процессы в морских районах, подверженных антропогенному воздействию. Кроме того, возможны проекты по моделированию процессов переноса и трансформации загрязняющих веществ, гидробиологические и гидрохимические исследования уровня загрязнения морских вод и донных отложений, включая районы дампинга.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

В настоящее время в институте разработаны и используются специализиро-ванные программные комплексы для обработки и расчета климатической, исторической и гидрометеорологической информации с применением современных методов статистической обработки, а именно: регрессионного, дискриминантного, ком-понентного, кластерного, факторного анализов и других.

На вооружении ДВНИГМИ имеется большой парк персональных компьютеров IBM различных модификаций.

Наличие таких вычислительных мощностей позволяет создавать и постоянно пополнять банки данных, содержащих различную информацию, большая часть которой переведена на технические носители и обеспечена программными сред-ствами доступа. На магнитных лентах собраны архивы данных океанографических, метеорологических, аэрологических, спутниковых и других видов наблюдений.

Программирование ориентировано преимущественно на обработку режимной информации, обеспечение научных исследований и перспективные разработки. Первое включает в себя оперативную обработку данных судовых и наземных наблюдений и подготовку соответствующих материалов. Второе состоит в поддержании на высоком уровне готовности архивов гидрометданных, программного фонда института и создании прикладных программных комплексов. Перспективным является комплекс исследований по созданию баз данных современной технологии обработки информации на персональных компьютерах.

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ФЛОТ

Научно-исследовательский флот института имеет двенадцать научно-иссле-довательских судов (НИС) океанского плавания, оснащенных современной радио- и навигационной аппаратурой, измерительной, регистрационной и вычислительной техникой, системами приема и обработки спутниковой информации, укомплектованных высокопрофессиональными экипажами и научно-техническими сотрудни-ками, что позволяет проводить комплексные гидрологические, гидрохимические, аэрологические, метеорологические, биологические, а также специальные наблю-дения в морях и океанах, на шельфе и в глубоководных районах, в Арктике, тропи-ческих и южных широтах океана.

Суда обладают высокой маневренностью, имеют подруливающие устройства и успокоители качки, ледовый корпус, современный бытовой и производственный комфорт.

Палубное кабельное и тросовое океанографическое оборудование позволяет вести зондирование океана до глубин 6000 м и устанавливать буйковые станции с измерителями течений в притопленном и надводном положении.

НИС "Академик Королев", "Академик Ширшов", НИСП "Прилив" ведут исследования верхних слоев атмосферы до 200 км (включая озоновый слой) метеоракетами бортового комплекса.

Наличие палубного грузового оборудования, вспомогательных помещений способствует доставке груза и пассажиров в срок и по назначению.

***