В 2012 г. НИУ Росгидромета выполняли НИОКР по следующим направлениям по:

  • семи направлениям Целевой научно-технической программы «Научно-исследовательские, опытно-конструкторские, технологические и другие работы для государственных нужд в области гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды» на 2011-2013 годы;
  • подпрограммам «Освоение и использование Арктики», «Изучение и исследование Антарктики» и «Создание единой системы информации об обстановке в Мировом океане» ФЦП «Мировой океан»;
  • ФЦП «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012-2020 годах»
  • ФЦП «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2008 год и на период до 2015 года»;
  • ФЦП «Преодоление последствий радиационных аварий на период до 2015 года»;
  • ФЦП «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2015 года».

Основные результаты, полученные в 2012 году при выполнении Целевой научно-технической программы «Научно-исследовательские, опытно-конструкторские, технологические и другие работы для государственных нужд в области гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды».

Направление «Методы, модели и тех­нологии гидрометеорологических расчетов и прогнозов»

Разработана и проходит испытания на оперативных прогностических данных методика краткосрочного прогноза (заблаговременность 1-3 суток) расхода (уровня) воды для рек бассейна Кубани. Разработана и внедрена в оперативную работу технология автоматизированного выпуска краткосрочных гидрологических прогнозов расхода/уровня воды для бассейна р. Кубань и рек Черноморского побережья России.

Разработана методика краткосрочного прогноза опасных паводков для бассейна р. Мзымта (вероятностный прогноз опасных паводков на 1 и 5 суток).

Получены прогностические зависимости для сезонного, квартального, месячного и декадного притока воды в водохранилища для районов и частных водосборов Саяно-Шушенской и Красноярской ГЭС. (ФГБУ «Гидрометцентр России»). Разработана методика расчета оперативного баланса Саяно-Шушенского водохранилища (ФГБУ «ГГИ»).

ФГБУ «ДАНИИ» разработан блок автоматизированной системы, включающий алгоритмы оперативных прогнозов опасных гидрологических явлений по низовьям и устьям рек бассейна Карского моря.

Направление «Система наблюдений за состоянием окружающей среды и развитие технологий сбора, архивации, распространения и управления данными наблюдений»

ФГБУ «ГГИ» разработаны методические рекомендации по установке и размещению новых средств измерения уровня воды - гидростатического DSТ 22, барботажного PS-Light, радарного RQ-24 и расхода воды - стационарного профилографа CHANNELMASTERHADCR 600.

Поверены: прямолинейный градуировочный бассейн ФГБУ «ГГИ», 10 эталонных гидрометрических вертушек, 170 рабочих гидрометрических вертушек, 3 профилографа, 8 уровнемеров.

Разработаны программный модуль GMD технологии мониторинга наблюдательных программ арктической сети в среде ЦКС UNIMAS системы «Север» и необходимые инструктивные материалы. Разработаны усовершенствованные программные средства по программе «Актинометрия» для полуавтоматического комплекса МАМЗ 420. Разработан экспериментальный образец технического средства для измерений температуры и солености воды в поверхностном слое моря.

ФГБУ «ГОИН» внедрена в Северном УГМС методика организации сети мониторинга динамики берегов с использованием существующих на местности ориентиров и специально установленных реперных знаков. Выполнена спутниковая привязка реперов морских уровенных станций и постов к Балтийской системе высот 1977 года для акватории Финского залива Балтийского моря (Озерки, Шепелево, Ломоносов и Усть-Луга, откорректирована отметка на о. Гогланд). Проведена спутниковая привязка к Балтийской системе высот реперов 6 АП СПЦ на акватории Берингова моря в зоне ответственности ФГБУ «Камчатское УГМС». Выполнено обследование 11 реперов метеостанций в районе г. Сочи.

Направление «Исследования климата, его изменений и их последствий. Оценка гидрометеорологического режима и климатических ресурсов»

ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД» подготовлен поквартальный анализ экстремальных аномалий в температурном режиме и режиме осадков на территории России и получены оценки современного состояния снежного покрова и его изменений. Результаты направлены во Всемирную метеорологическую организацию.

ФГБУ «ГОИН» на основе модели общей циркуляции океана ИВМ РАН проведены расчеты циркуляции и термохалинного состояния вод Мирового океана за период 1948-2007 гг. в которых использовалась обновленная база данных СОРЕ. Расчеты показали хорошее согласование основных циркуляционных характеристик океанов с имеющимися данными наблюдений и с расчетами по ведущим зарубежным моделям. Полученные результаты продемонстрировали возможности этой версии модели воспроизводить эволюцию многих важных характеристик океана, включая изменения ледового покрова за последние 60 лет.

Разработаны сценарии адаптации к ураганам, в том числе для объектов электросетевого хозяйства (ФГБУ «Гидрометцентр России»), к увеличению количества осадков, повышению уровня Мирового океана и наводнениям (ФГБУ «ГГИ», ФГБУ «ГОИН»), к деградации горного оледенения, опасным проявлениям селевой и лавинной активности (ФГБУ «ВГИ»).

Получены результаты анализа последствий многолетних изменений климата на состояние гидрологического режима и водных ресурсов на водных объектах арктической зоны Западной и Средней Сибири по районам, не подверженных прямому воздействию от водохозяйственной деятельности.

Проведены работы по дополнению многолетних рядов тематических карт построенных на основе обработки спутниковых данных, по параметрам окружающей среды - индикаторам климатических изменений. Анализ еженедельных тематических карт протяженности и границ распространения морского льда в Арктике, построенных в ФГБУ «НИЦ «Планета» преимущественно поданным спутниковых микроволновых измерений, показал, что 14-16 сентября 2012 г зафиксирована минимальная площадь морского льда в Арктике (-3,51 млн. км2) с 1978 г. (периода наблюдений из космоса).

Направление «Развитие системы мониторинга загрязнения окружающей среды»

По результатам обобщения гидрологической и гидрохимической информации ГСН о многолетних колебаниях водного стока и изменении содержания растворенных химических веществ в водной среде Кубанского, Двинско-Печорского, Нижнеобского бассейновых округов (реки Кубань, Печора, Северная Двина и Обь) проведены расчеты объемов притока растворенных химических веществ и оценка изменчивости уровня антропогенной нагрузки в выбранных створах рек за многолетний период.

Выполнены оценка и анализ тенденций общего и техногенного переноса биогенных и органических веществ через замыкающие створы рек бассейнов Белого, Баренцева, Карского,Берингова, Восточно-Сибирского, Охотского морей и моря Лаптевых за 1981-2010 гг.

Выполнены оценки многолетних тенденций изменения содержания пестицидов в поверхностных водных объектах Балтийского, Черноморского, Азовского, Баренцевского, Карского, Восточно-Сибирского, Каспийского, Тихоокеанского гидрографических районов и в целом по России и в донных отложениях поверхностных водных объектов Азовского, Баренцевского и Карского гидрографических районов за 2001-2010 гг.

Создан банк гидрохимических данных и подготовлены графические материалы для оценки состояния загрязнения водных объектов нефтью и нефтепродуктами в районах техногенного подтопления. Выполнена оценка тенденций и динамики изменений загрязнения водных объектов нефтью и нефтепродуктами при техногенном подтоплении территорий.

Выполнен анализ существующих режимных наблюдений за содержанием нефтепродуктов и некоторых других приоритетных загрязняющих веществ на устьевых участках основных северных рек в связи с оценкой их выноса в моря Северного Ледовитого океана.

Выполнена оценка выноса приоритетных загрязняющих веществ с водосбора рек Яна и Индигирка в Северный Ледовитый океан при различных сценариях изменения климата и гидрологического режима рек,

Создана, размещена на сервере ФГБУ «ГОИН» и прошла государственную регистрацию База данных «Гидрохимическое состояние и загрязнение морей РФ»,

Разработана Программа мониторинга трансграничных водных объектов на Каспийском, Азовском и Балтийском морях.

Созданы электронные карты гидрохимического состава и загрязнения поверхностных водных объектов в пределах нефтегазоносного комплекса Новосибирской области и прилегающей территории, а также Беловского водохранилища.

Подготовлены и опубликованы монографии «Реки России. Ч 4. Реки Дальнего Востока» и «Реки России. Ч 5. Реки Приазовья»;

Проведена апробация метода оценки качества воды на репрезентативных трансграничных речных пунктах на участке границы России с Китаем.

Выполнена оценка качества вод рек Великая и Нарва по интегральным гидролого-гидрохимическим показателям с выделением объемов речного стока различной степени загрязненности.

На основе оценки состояния и тенденций загрязнения окружающей среды в РФ изданы ежегодники за 2010-2011 гг.: «Качество поверхностных вод РФ» (с приложением «Информация о наиболее загрязненных водных объектах Российской Федерации»), «Состояние экосистем поверхностных вод РФ по гидробиологическим показателям», «Качество морских вод по гидрохимическим показателям», «О состоянии загрязнения природной среды (воздуха, поверхностных вод, донных отложений, почвы, биоты) стойкими загрязняющими веществами».

Направление «Исследование гидрометеорологических процессов в Мировом океане, морях и морских устьях рек России, в том числе опасных и экстремальных морских явлений. Модели и технологии морских прогнозов и расчетов»

ФГБУ «ААНИИ» разработана и внедрена откалиброванная и верифицированная оперативная модель совместной динамики льда и океана для акватории Северного Ледовитого океана и арктических морей. Модель адаптирована к акватории Северного Ледовитого океана с разрешением 13,8 км.

Проведена опытная эксплуатация метода долгосрочного прогноза взлома припая в весенний период в морях Лаптевых и Чукотском, а также ледовых условий в Финском заливе.

Созданы метод и технология расчета и краткосрочного прогноза уровня моря и течений в Северном Ледовитом океане и его морях на основе трехмерной гидродинамической модели совместной циркуляции вод и льдов.

Разработана уточненная технология прогнозирования ветрового волнения в морях восточной Арктики с ежедневным усвоением спутниковых данных по общей сплоченности морского льда.

Созданы метод и технология расчета и прогноза распространения нефтяных загрязнений в замерзающих морях на основе модифицированной модели распространения нефтепродуктов на акватории Северного Ледовитого океана и арктических морей.

Уточнена технология кратко- и среднесрочного численного прогноза ледовых условий в морях Западной Арктики, основанная на нестационарной совместной модели лед-океан и учитывающая приливные явления.

Получены результаты статистического анализа положения границ дрейфующего льда в Печорском и Чукотском морях. Получены результаты статистического анализа сроков наступления ледовых фаз в локальных районах Карского моря.

Издан «Обзор гидрометеорологических и ледовых процессов в Северном Ледовитом океане в 2011 году» и опубликованы в Интернете три «Обзора гидрометеорологических и ледовых процессов в Северном Ледовитом океане в I, II, III кварталах 2012 года».

Получены уникальные данные о процессах разрушения припайных льдов в весенний период, и разработана численная модель разрушения припайных льдов района ГМО Тикси. Впервые получены годовые серии измерений концентрации метана в приповерхностном слое воздуха в районе дрейфа станции «Северный полюс-39» и ГМО Тикси.

Определены методы оценки навалов и истирающего воздействия льда на морские сооружения, эксплуатирующиеся в ледовых условиях.

ФГБУ «Гидрометцентр России» выполнен первый этап внедрения в опытную эксплуатацию численной трехмерной гидродинамической модели Баренцева и Белого морей повышенного пространственного разрешения (5 миль). Основной продукцией модели являются поля суммарных скоростей течений и уровня Баренцева и Белого морей на сетке повышенного пространственного разрешения с учетом сплоченности ледовых полей.

Подготовлено электронное режимно-справочное пособие по Каспийскому морю, включающее электронные тематические карты и таблично-графические представления по 12 гидрометеорологическим и 8 океанографическим параметрам.

Создана и оперативно пополняется информационная база положения кромки льда и ледовитости для дальневосточных морей. Реализован программный комплекс для прогнозирования ледовых характеристик (ледовитость, положение кромки льда). Сформирован архив данных ледовых характеристик для Японского моря и залива Петра Великого.

ФГБУ «ГОИН» подготовлены справочно-аналитические обзоры по гидрологическому режиму устьев рек Волги, Терека, Сулака, Дона, Кубани, Невы, Северной Двины, Печоры. Получена оценка притока воды и тепла рек Волги, Дона, Невы к их устьевым взморьям в характерные годы. Разработана технология расчета испарения в дельте и на устьевом взморье р. Волги. Разработана технология расчета характеристик теплового и водного балансов устьевого взморья реки Волги (отмелой зоны взморья и Северного Каспия), получены числовые оценки характеристик.

Направление «Технологии активных воздействий на гидрометеорологические и геофизические процессы и явления»

ФГБУ «ВГИ» предложена новая технология прогноза опасных конвективных явлений погоды и сопутствующих им чрезвычайных ситуаций (паводок, сель, оползень), основанная на использовании выходной информации глобальной системы прогноза ОРЗ.

Разработаны усовершенствованные радиолокационные критерии обнаружения смерчей и радиолокационный метод распознавания смерчеопасных облаков по данным ДМРЛ. Подготовлена программа обработки данных «ДМРЛ-С».

В рамках ФЦП «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012-2020 годах» в 2012 г. проводились работы по 7 проектам.

Разработаны основные принципы и предложения по оптимизации и модернизации гидрологической и гидрохимической сетей на территории Российской Федерации с учетом физико-географических особенностей бассейнов, гидрологического режима рек, а также рекомендаций ВМО (организационной структуры, состава, программ наблюдений, внедрения автоматических средств наблюдений) по организации системы сбора и распространения данных гидрологических и гидрохимических наблюдений, которые должны обеспечить повышение точности и оперативности наблюдений за гидрологическими и гидрохимическими характеристиками, а также оптимизацию затрат на получение единицы гидрологической и гидрохимической информации.

Разработана методика обобщения и представления материалов по наземным, авиамаршрутным и станционным наблюдениям над снежным покровом, за осадками по суммарным и станционным измерениям в горах с применением ГИС-технологий для использования в гидрологических прогнозах.

Разработаны технологии и программные средства создания архива данных многолетних наблюдений над снежным покровом и осадками на снегомерных наземных и авиационных маршрутах в горах.

Выполнена оценка надежности методов прогнозов, используемых на гидрологической сети Росгидромета, на основе архивных данных.

Выработаны рекомендации по усовершенствованию существующих методик для повышения эффективности прогнозирования за счет применения новых подходов и исходной информации.

Разработана первая версия ГИС-технологии для выделения зоны затопления, и проведены расчеты зон затопления различной обеспеченности для реки Тихвинки у г. Тихвин. Выполнено цифровое картографирование зон затопления с выделением объектов застройки и инфраструктуры, находящихся в зоне риска. Выполнено районирование прилегающей территории по степени риска затопления. Разработан метод определения границ зон затопления при различных уровнях стояния воды на основе совместного использования наземной и космической информации высокого разрешения. Разработан метод расчета и интерполяции уровней различной обеспеченности с учетом трансформации паводковой волны.

Проведено полевое гидроморфологическое обследование реки Мзымта для оценки степени нарушенного морфологического строения ее русла и поймы. Проведен сбор, и проанализирована аэрокосмическая информация, характеризующая современное состояние русел и пойм рек региона. Установлены особенности режима стока воды и наносов, русловых процессов и морфологическое строение русла и поймы р. Мзымта. Проведены лабораторные исследования механизма формирования различных морфологических элементов речных русел малых горных рек. Разработаны рекомендации по восстановлению морфологического строения русла и поймы р. Мзымта.

Подготовлена база данных по годовому стоку в бассейнах основных рек России за весь период наблюдений по 2011 год включительно. Выполнена количественная оценка статистической однородности рядов стока. Выполнена количественная оценка линейных трендов в рядах годового стока, и оценена их статистическая значимость. Выполнена оценка влияния климатических факторов и хозяйственной деятельности на водные ресурсы речных бассейнов. Определены бассейны рек, где в результате климатических изменений произошли нарушения однородности и стационарности речного стока. Выполнена оценка современных водных ресурсов рек обеспеченностью 50, 75, 95 и 99 %. Рассчитаны допустимые изъятия стока на хозяйственный нужды из рек рассматриваемых бассейнов.

Создана единая информационная база данных по максимальным и минимальным расходам и наивысшим уровням воды на реках Черноморского побережья Кавказа. Создана единая информационная база данных по величине слоев и интенсивности ливневых осадков по данным плювиографов в бассейнах рек Черноморского побережья Кавказа. Определены расчетные характеристики слоев и интенсивности ливневых осадков за различные интервалы времени в бассейнах рек Черноморского побережья Кавказа. Определены морфометрические характеристики водосборов и русел рек бассейна р. Мзымта и других рек Черноморского побережья Кавказа. Проанализированы условия формирования максимального и минимального стока на реках Черноморского побережья Кавказа. Оценены изменения региональных характеристик температур воздуха, осадков и речного стока под влиянием глобального изменения климата. Разработана методика оценок долгосрочных изменений расчетных гидрологических характеристик рек бассейна р. Мзымта в условиях климатических изменений.

Разработаны структура и методика формирования оперативной базы данных о качестве воды водных объектов и опасных гидрометеорологических явлениях.

Разработаны программные средства формирования, ведения и представления оперативных сведений о качестве воды водных объектов и опасных гидрометеорологических явлениях.

Проведено районирование территории Российской Федерации по типам опасных гидрологических явлений и их повторяемости.

Разработан системный проект по созданию современной системы гидрологического прогнозирования Росгидромета, включающий решения технологических, методологических и административных проблем.

Разработан проект Методики по проведению наблюдений и оценки качества поверхностных вод для определения влияния на них опасных производственных объектов.