Разработана концепция «Водные ресурсы как стратегический фактор развития экономики России на долгосрочную перспективу», обосновывающая необходимость усиления роли водохозяйственного комплекса в экономике страны и разработки научно обоснованной стратегии водопользования. Показана реальность глобального водного кризиса в ближайшие 20-25 лет. Получены количественные оценки поверхностных и подземных вод по странам, континентам, по территории России, субъектам Российской Федерации и федеральным округам. Уточнена современная обеспеченность подземными водами на 1 кв. км территории и одного жителя и показана возможность повышения эффективности их использования для хозяйственно-питьевого назначения. (ИВП РАН)
По данным Международного полярного года (2007-2008) показано продолжающееся отступание ледников, однако связей их деградации с антропогенным воздействием не выявлено – динамика ледников Арктики и гор Северной Евразии следует естественным климатическим изменениям.
В последние 2000 лет доминирующим является 200-летний цикл изменчивости, связанный с изменениями солнечной активности. (ИГ РАН)
Получена статистически обоснованная кривая изменения температур ледников Алтая для теплого периода за вторую половину голоцена с шагом по времени в 200 лет. Дан прогноз изменения термического режима Алтая: в будущем (ближайшие 100 ± 25 лет) можно ожидать дальнейшее потепление, далее (примерно на 400 лет) - похолодание. (ИВЭП СО РАН)
Создана универсальная математическая модель гидротермодинамики озера, которая внедрена в практику численного прогноза погоды во многих странах. Разработаны модели водного баланса сточных и бессточных водоемов, а также впервые – стохастическая модель водного баланса системы «озеро-река», которая используется при анализе состояния системы «уровень Ладоги – сток р. Невы». (ИНОЗ РАН)
Впервые для мелководного озера дано количественное описание динамики вертикальной структуры температуры воды, содержания растворенного кислорода, и потоков тепла из/в донные отложения. (ИВПС КарНЦ РАН)
Изучены закономерности формирования ресурсов подземных вод и распределения микроэлементов в них Зейско-Буреинского артезианского бассейна – стратегического фактора долгосрочного развития экономики Приамурья. Получены оценки ресурсов перспективных водоносных горизонтов и качества питьевых вод. (ИГиП ДВО РАН)
Описаны механизмы микробиологической активизации процессов удаления железа и марганца из подземных вод при их насыщении кислородом на биогеохимических барьерах и предложена технология подготовки воды в водоносном горизонте. (ИВЭП ДВО РАН)
Физические и химические процессы в атмосфере и на поверхности Земли, механизмы формирования и изменения климата, проблемы криосферы
Подготовлен вероятностный прогноз изменений температуры воздуха на территории РФ на 2008-2035 гг. В соответствии этим прогнозом ожидается через 30 лет повышение глобальной температуры на ~0,71±0,06ºС, а по территории РФ – на ~1,4±0,3ºС. Относительно базового периода (1961-1990 гг.) это потепление составит, соответственно, ~0,94±0,11 и ~2,0±0,5ºС. (ИГКЭ Росгидромета и РАН)
Сделан прогноз изменений снегозапасов для Северной Евразии на XXI век. В течение века снижение снегозапасов будет происходить на юге Восточно-Европейской равнины, а на севере и в центральных районах, а также на Дальнем Востоке сохранятся их высокие значения. На севере Сибири увеличение снегозапасов будет происходить как минимум до середины XXI века. (ИГ РАН)
Оценены современные и ожидаемые климатические изменения в Арктическом бассейне, определяющие продолжительность навигации по Северному морскому пути (СМП) и Северо-Западному проходу (СЗП). Согласно расчетам, при умеренном антропогенном сценарии к концу
21 века продолжительность навигационного сезона может увеличиться до 6 мес. для СМП и 4 мес. для СЗП. (ИФА РАН)
Получено экспериментальное подтверждение возможности реализации метода стабилизации современного климата Земли с использованием дополнительного введения аэрозольных частиц в стратосферу (10-14 км). Впервые в естественных условиях получены оценки изменения потоков солнечного излучения при прохождении слоев аэрозоля различного состава и разных физико-химических свойств. (ИГКЭ Росгидромета и РАН)
Впервые количественно обоснована ведущая роль криогенных процессов в разрушении берегов морей Восточной Сибири и оценена скорость их отступания (до 13-15 м в год). Поток наносов из разрушающихся берегов морей Лаптевых и Восточно-Сибирского составляет более половины объема берегового материала, поступающего в Северный Ледовитый океан (~150 млн тонн в год). (ИМЗ
СО РАН)
Оценены естественные и техногенные последствия потепления климата в динамике криолитозоны Западной Сибири за последние 30 лет. В южной лесотундре повышение температуры многолетнемерзлых пород (ММП) составляет 0.6-2.1°C, а в северной и южной тундре – 0.1-1.6°C. Происходит деградация ММП - кровля мерзлоты обнаружена на глубине около 10 м. Наряду с таянием ММП (лесные урочища) наблюдается процесс охлаждения (тундра и болота). Период 2005–2008 гг. характеризуется незначительным ростом температуры грунтов, которые приближаются к максимуму температур конца 1990-х. Генеральный тренд среднегодовых температур горных пород в регионе окончательно не установился. (ИКЗ СО РАН)
Предложен метод оценки антропогенных потоков тепла в крупных городах и мегаполисах по статистическим данным об энергопотреблении и населении, с помощью которого рассчитаны антропогенные потоки тепла для 25 крупнейших урбанизированных территорий Мира. (ИФА РАН)
Катастрофиче-ские процессы природного и техногенного происхождения, сейсмичность – изучение и прогноз
Выполнен комплексный анализ влияния природных катастроф, связанных с вулканизмом, на изменения состояния окружающей среды и климата. На основе Карты новейшего вулканизма Северной Евразии рассмотрены эмпирические закономерности в развитии вулканизма и проведено районирование территории Евразийского континента в отношении вулканической опасности. Результаты анализа отражены в монографии «Новейший вулканизм Северной Евразии: закономерности развития, вулканическая опасность, связь с глубинными процессами и изменениями природной среды и климата». Даны оценки потенциальной вулканической угрозы для среды обитания и хозяйственной деятельности, как в нашей стране, так и в пределах континента в целом (ИГЕМ РАН)
Разработан и реализован новый метод комплексной инверсии данных интерферометрии и геодезии, который позволяет существенно повысить точность и устойчивость решения обратной задачи об определении положения поверхности разрыва и вектора смещений на ней.
С использованием этого метода, на основе данных интерферометрии и GPS, а также сейсмологии и сейсмотектоники построена новая модель поверхности разрыва Алтайского (Чуйского), 27.09.2003 землетрясения и оценены направления и амплитуды векторов смещений на отдельных ее участках. Построенная модель имеет важное значение для оценки изменений региональных полей напряжений в результате землетрясений и, в конечном счете, для прогноза областей будущих сейсмических событий. (ИФЗ РАН)
В результате лабораторного моделирования сейсмического режима выявлены закономерности возбуждения и релаксации процесса разрушения в горных породах в зависимости от скорости деформирования и уровня действующих напряжений. При больших скоростях генерируется процесс, схожий с афтершоковыми последовательностями, при меньших – с сейсмическими роями. Характер и параметры акустической активности закономерно изменяются с увеличением действующих напряжений. Аналогичные закономерности обнаружены в натурных условиях. Выполнено математическое моделирование процесса (ИФЗ РАН)
Проведена и представлена в цифровом виде трехмерная регионализация Камчатской сейсмоактивной области на основе имеющейся тектонической и сейсмологической информации. Разработан новый алгоритм автоматического разделения каталога землетрясений в соответствии с пространственным делением сейсмоактивной зоны региона на иерархическую систему трехмерных структур (блоков) произвольной формы. Алгоритм успешно применен к разделению каталога землетрясений Камчатской сейсмоактивной области в соответствии с ее регионализацией. (МИТП РАН)
Создано методическое и аппаратурно-программное обеспечение системного мониторинга, обеспечивающего локализацию катастрофических последствий для урбанизированных территорий при крупномасштабных авариях на месторождениях водорастворимых руд (ГИ УрО РАН).
Установлен характер афтершокового процесса землетрясений Алтае-Саянского и Байкальской регионов (1963-2006 гг.), который при сейсмических активизациях (М > 6.5) описываются законом Омори. С другой стороны сейсмическая активизация Бусингольского землетрясения (27.12.1991 г., 51.0° N, 98.0° E, M = 6.5-7.0) случившегося на границе регионов, не подчиняется общим закономерностям, имеет длительный пульсирующий во времени характер с примерно годовой периодичностью пульсаций. На территории Кузбасса обнаружен факт существования двух видов сейсмических активизаций: пространственно не увязанных с горными выработками и техногенных активизаций, возникающих в окрестности горных выработок. Установлено, что природные активизации протекают в пространственно локализованной области (с размерами в несколько километров в поперечнике) на глубинах 2-5 км, в то время как техногенные активизации жёстко привязаны к лавам и смещаются вместе с ними по мере выработки угля. Основная масса техногенных событий происходит под выработками на глубинах до одного километра ниже лавы. (ИНГГ СО РАН, ГС СО РАН)
Создана и введена в опытную эксплуатацию первая очередь сейсмической подсистемы в системе предупреждения о цунами на Дальнем Востоке России. Подсистема включает две базовые
(в Петропавловске-Камчатском и Южно-Сахалинске) и одну вспомогательную (во Владивостоке) станции и использует самые современные технологии сбора, передачи и обработки сейсмологических данных. (ГС РАН)
Разработан способ укрепления оползневого склона, предназначенный для устранения угрозы активизации глубоких подвижек, предотвращения образования новых оползневых блоков и эффективного использования оползне-опасной территории и подземного пространства (ИГЭ РАН).
Издательством Springer в 2008 году издана монография Б.В. Левина и М.А. Носова «Физика цунами». В книге впервые обобщены современные представления о цунами, моретрясениях, волнах-убийцах и родственных явлениях в океане. Описаны известные модели генерации цунами в результате подводных землетрясений, оползней, вулканических извержений, удара метеоритов и движения неоднородного атмосферного возмущения, а также модели распространения цунами в открытом океане и набегания волны на берег. (ИМГиГ ДВО РАН)
