ИЗМЕНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И КЛИМАТА: ПРИРОДНЫЕ КАТАСТРОФЫ

16. ИЗМЕНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И КЛИМАТА: ПРИРОДНЫЕ КАТАСТРОФЫ

В области смешения речных пресных вод бассейнов рек Обь и Енисей с морскими солеными водами юго-восточного прибрежного сектора Карского моря выявлена обширная по площади комплексная геохимическая барьерная мегазона (ГБМ), которая блокирует поступление радионуклидов из указанных выше речных систем в акваторию северных морей. Данная зона выделяется повышенными концентрациями радиоизотопов в донных осадках, которые за пределами ГБМ содержат эти элементы в экологически приемлемых количествах. Внутреннее строение ГБМ определяется наличием двух субпараллельных геохимических барьерных зон (ГБЗ), южные части которых пространственно совпадают с Обским эстуарием и Енисейским заливом. Концентрации радиоцезия и плутония в верхнем (0-5 см) слое донных осадков указанных зон колеблются соответственно от 20 до 260 Бк/кг и от 1 до 3 и более Бк/кг, тогда как в нижнем течении речных систем и в Карском море к северу от ГБМ аналогичные показатели не превышают 3-5 для радиоцезия и менее 1 Бк/кг для плутония.

Полученные результаты имеют принципиальные значения как для идентификации радиоэкологической обстановки в Карском море и в целом в северо-западном регионе страны, а также необходимы для оценки радиационной ситуации в северных морских акваториях, находящихся в юрисдикции ряда западных стран. (ИГЕМ РАН)

Исследование круговорота углерода с эколого-биосферных позиций показало глобальную роль наземных экосистем России в аккумуляции органического углерода в долговременных почвенных резервуарах (свыше 1 тыс. лет пребывания) в условиях изменяющегося климата, окружающей среды и изменениях землепользования. Изучены составляющие круговорота углерода в современных ландшафтах. Показано, что в почвах России за последние 15-20 лет секвестр углерода составил 184-673 Мт С, а к 2020 году может достичь до 1000 Мт С. В связи с подписанием Россией в 2004 г. Киотского протокола приведенные оценки представляют основу для пересмотра обязательств России по выполнению Киотского протокола. (ИФХиБПП РАН)

Получены новые фундаментальные знания о глубинном строении грязевых вулканов. При этом экспериментально установлено, что корни грязевых вулканов прослеживаются до глубин 18–25 км. Исследования выполнены с применением разработанного метода низкочастотного микросейсмического зондирования. (ИФЗ РАН)

Использование спутниковых технологий, в частности GPS измерений, позволило исследовать особенности развития геологических структур, обусловленных глобальными, региональными и местными деформационными процессами. Исследованы годичные перемещения пунктов Северо-Кавказской геодинамической сети ИФЗ РАН за 2004-2005 гг. Установлено, что Северный Кавказ в среднем движется на северо-восток со средней скоростью 3 см/год. Однако отдельные участки движутся неравномерно во времени и по направлению. Это приводит к повышенным градиентам современных тектонических напряжений, вызывающих местные землетрясения. К сожалению, геодезический репер в Красной Поляне возле Сочи временно не может использоваться в связи с интенсивным строительством в этом районе. (ИФЗ РАН)

По ежедневным метеорологическим наблюдениям на территории РФ впервые выполнен анализ экстремальных температур и атмосферных осадков и получены оценки их ожидаемых изменений в предстоящем 30-летии. Оценен 95-процентный процентиль годовых максимумов температуры в 1976-2005 гг., то есть температуры, выше которой максимальная годовая бывает в среднем в 5% случаев (один раз в 20 лет), и ожидаемая вероятность осуществления экстремумов выше этих значений в 2006-2035 гг.

Согласно полученным оценкам следует ожидать, что экстремумы максимальной температуры, которые при современных условиях наблюдаются с вероятностью 5%, в следующем 30-летии будут осуществляться с вероятностью 20 – 30%, то есть в 4 – 6 раз чаще. (ИФА РАН)

Разработана математическая модель взаимодействия космического тела размером 50 – 100 метров в поперечнике с атмосферой и литосферой Земли. Впервые на базе численных экспериментов удалось воспроизвести и объяснить все основные явления, отмечавшиеся при Тунгусской катастрофе. Исследованы условия возникновения и параметры «метеорного взрыва», при котором энергия космического тела выделяется в атмосфере, но ударные волны и тепловое излучение достигают поверхности Земли, вызывая разрушения и пожары. Пылевые частицы и капли воды формируют облако площадью в несколько тысяч кв. км, создавая гигантское отражающее зеркало. События, подобные Тунгусской катастрофе, случаются раз в 100-1000 лет и могут привести к уничтожению крупного мегаполиса и глобальному нарушению радиосвязи. (ИДГ РАН)

Сделаны оценки современных и ожидаемых климатических изменений в Арктическом бассейне, влияющих на продолжительность навигационного сезона по Северному морскому пути и Северо-Западному проходу в сравнении со спутниковыми данными. Согласно расчетам ожидаемая продолжительность навигационного сезона к концу XXI в. при умеренном антропогенном сценарии потепления оценивается интервалом до 6 мес. для Северного морского пути. При этом можно ожидать, что перевозки по Северному морскому пути к концу этого века могут стать экономически более привлекательными, чем транзит через Суэцкий канал, даже в зимние месяцы. (ИФА РАН)

На основе данных наблюдений корональных выбросов массы (КВМ) как в нижней (Сибирский солнечный радиотелескоп, Коронас-Ф), так и во внешней короне (LASCO), было показано, что автомодельное приближение корректно описывает зависимость скорости разлетающейся массы от ее расстояния от Солнца для различных частей КВМ. Усовершенствованы методики оценки масс выбросов по поглощению в радиодиапазоне, EUV и Н. Восстановлена количественная картина взрывной эрупции в импульсном событии. Продолжение исследований в этом направлении позволит разработать методы определения времени и места зарождения КВМ на диске Солнца, что будет значительным шагом на пути к экспериментальному обнаружению процессов, вызывающих КВМ. (ФИАН, ИЗМИРАН, ИСЗФ СО РАН, Уссурийская астрофизическая обсерватория ДВО РАН; НРО, Япония)

Впервые доказано, что наблюдаемые крупномасштабные колебания и неустойчивости токового слоя магнитосферного хвоста представляют собой «флэпинг» моды, то есть колебания токового слоя как целого. Теоретически обосновано и доказано, что наблюдаемые в магнитосфере сверхнизкочастотные колебания частотой порядка 1 мГц с дискретным спектром частот, которые принято интерпретировать как глобальные колебания магнитосферы, на самом деле являются достаточно локализованными собственными модами резонатора в ближней к Земле части магнитосферного плазменного слоя. Получено, что глобальные магнитосферные низкочастотные колебаний участвуют в процессе передачи значительной части энергии из солнечного ветра в магнитосферу. (ИСЗФ СО РАН, ИВМ СО РАН)

Экспериментально изучены основные закономерности отклика среднеширот-ной ионосферы на сверхмощные геомагнитные бури с помощью специальных экспериментов на комплексе радиофизических и оптических инструментов ИСЗФ СО РАН, которые проводились в течение 23-го цикла солнечной активности. Установлено, что во время экстремальных магнитных бурь в средних широтах ионосфера по своим основным характеристикам приобретает свойства полярной ионосферы. Во время этих событий авроральный овал и главный ионосферный провал значительно смещались в область средних широт, регистрировался широкий спектр неоднородностей и волнообразных возмущений в E- и
F-областях, наблюдались сильные изменения концентрации и разогрев плазмы, на радаре НР наблюдались продолжительные мощные сигналы обратного рассеяния (радиоаврора), обусловленные неустойчивостями плазмы. (ИСЗФ СО РАН)