В статье исследуется возможность использования дискретного вейвлет-анализа в цифровой обработке сигналов.
В статье рассмотрена изменчивость климатических характеристик в виде усредненных значений и событий на территории Восточной Сибири. Систематизированы данные об экстремальных природных явлениях для информационной поддержки различных отраслей деятельности человека. Проанализированы техногенные аварии, наблюдавшиеся в регионе за последние двадцать лет. Предложены различные варианты оптимизационных моделей аграрного производства с вероятностными характеристиками в условиях проявления природных событий, апробированные на реальных объектах. Приведены результаты моделирования.
В статье исследуется возможность применения методов цифровой фильтрации в дискретном вейвлет-анализе на основе матричных представлений преобразования Хаара.
В статье исследуется возможность экстраполяции дискретных сигналов с использованием скалярных и векторных фильтров Калмана.
Рассматривается энергобалансовая, модель для расчета масштабов, градиентов и других параметров (турбулентные потоки, гидростатическая устойчивость) логарифмического приземного слоя атмосферы. Модель обеспечивает “замыкание” теплового баланса поверхности и баланса потоков диссипации кинетической энергии турбулентности и температурных неоднородностей. Модель построена на базе полуэмпирической теории приземного слоя Монина-Обухова. Модель использует только базовую метеорологическую информацию. Результаты сравниваются с аналогичными моделями других авторов.
Приведены результаты компьютерных экспериментов на основе новой микросистемной технологии “GeoMath” по моделированию глобальных механизмов в атмосферных низкочастотных процессах, оценке баланса углового момента Земли и эффектов телеконнекции.
Выполнен краткий обзор теоретических исследований о роли адвекции тепла в образовании струй нижних уровней. На примере формирования низкотропосферных струй над Украиной показано влияние температурной стратификации на возникновение низкой струи.
Исследуются пространственно-временные особенности распределения засух на территории Украины за период с 1943 по 2002 годы с помощью индекса интенсивности засухи Палмера. Анализируется повторяемость месяцев с засухой, самих засух, а также их интенсивность и продолжительность. Показано, что на территории Украины имели место изменения в засушливости (или увлажнении) климата, причем в разных областях эти изменения происходили неодинаково.
Исследуются условия возникновения масштабной засухи и температурных аномалий на территории Украины в июле-августе 2010 г. на фоне современных изменений глобального и регионального климата.
Рассмотрены тенденции роста потенциальной опасности возникновения химически и радиационно – опасных аварий, а также распространения оружия массового поражения и возникающая в связи с этим проблема защиты населения и окружающей среды. Представлены предложения по обеспечению безопасности населения и войск от радиоактивного и химического заражения.
На основании анализа материалов наблюдений 175 гидрометеорологических станций Украины путем сравнения средних многолетних характеристик метеорологических и агрометеорологических показателей — температурного режима были выявлены тенденции их изменения за период от 1890 до 2030 – 2040 г.г.
Выполнено обоснование агро- и микроклиматических показателей для оценки условий произрастания винограда. Представлены результаты расчетов и мелкомасштабного агроклиматческого районирования тепловых ресурсов и заморозкоопасности на территории Северного Причерноморья. Описан в виде блок-схемы алгоритм перерасчета указанных условий под влиянием неоднородностей подстилающей поверхности и дана детальная оценка их изменчивость на исследуемой территории с учетом мезо- и микроклимата. На основе сравнительного анализа тепловых ресурсов, заморозкоопасности и теплопотребности винограда оптимизировано размещение винограда на сортовом уровне для разных местоположений в рельефе.
На основании характеристики агроэкологических категорий урожайности и количественной оценки агроклиматических ресурсов была выполнена общая оценка агроклиматических ресурсов Херсонской области применительно к возделыванию озимой пшеницы.
В статье проведен анализ современного состояния в области расчетов основных гидрологических характеристик паводков и половодий. Теоретически обоснована методика, которая может быть положена в основу нового нормативного документа по расчету максимального стока рек.
Рассмотрены вопросы экономического обоснования оптимального хозяйственного решения на основе гидролого-экономических расчетов с использованием нормативной и прогностической гидрологической информации. Представлены примеры оптимизационных расчетов с использованием Байесовой стратегии.
Приведена динамика объемов потребления свежей воды и сбросов сточных вод у водные объекты, а также анализ концентраций некоторых загрязняющих веществ в сточных водах на основе украинских стандартов.
Предложен метод и научно-методические рекомендации, которые позволяют выполнять долгосрочное прогнозирование слоев стока и максимальных расходов воды, сроков прохождения весеннего половодья для равнинных рек Украины.
В статье для характеристики гидроэкологического состояния речных вод верхней части бассейна Южного Буга используется гидрохимический индекс загрязнения, для анализа влияния водности на качество речных вод – метод интегральных разностных кривых.
Рассматриваются научно – методические подходы по использованию структуры объемных формул для нормирования расчетных характеристик максимального стока дождевых паводков и весенних половодий.
На основе нового метода описания экстремальных гидрологических явлений (паводков), базирующегося на многофакторном системном подходе и мультифрактальном формализме, проведено численное моделирование характеристик ряда уникальных паводков для бассейна р. Rybaric (плоскогорье Strazov, Словакия) и флуктуационных временных трендов изменения концентраций нитратов для ряда водосборов в пяти регионах Малых Карпат.
На основе мультифрактального формализма с использованием алгоритма Грассбергера-Прокаччиа проведено моделирование характеристик речного стока на примере р. Дунай и оценены величины фрактальных размерностей.
В статье рассматриваются характеристики склонового притока на территории Закарпатья во время высоких паводков и влияние на них местных факторов.
На основе анализа данных натурных наблюдений и результатов численного математического моделирования описан современный гидрологический режим и динамика вод Тилигульского лимана. Выполнена верификация трехмерной численной гидротермодинамической модели, которая позволяет рассчитывать водообмен лимана с морем через соединительный канал и его влияние на формирование гидроэкологического режима лимана.
Изучено распределение гидрофизических параметров, структуры светового поля для зоны смешения морских и пресных вод. Показано разделение зоны смешения по гидрооптическим показателям.
На основании 16-месячных измерений температуры воды с получасовой дискретностью в одной из точек у побережья Одессы получены статистически обеспеченные параметры сезонных изменений, параметры изменчивости синоптического масштаба, параметры суточного хода, а также статистика возможных изменений температуры за половину часа.
Исследовано влияние разных видов инверсий и безинверсионного состояния атмосферы на концентрации двуокиси серы и двуокиси азота в атмосферном воздухе города Киева.
Представлена характеристика эмиссионных потоков загрязняющих веществ, которые образуются в технологических процессах на предприятии. Проведена оценка качества воды в акватории предприятия. Исследованы изменения гидрохимических показателей реки Дунай в створах, расположенных выше и ниже по течению, с построением графических моделей качества воды.
Исследованы особенности пространственной структуры полей углекислого газа в атмосфере над территорией Украины. На основе матриц исходных значений общего содержания углекислого газа были построены матрицы осредненных значений для каждого сезона отдельно и для всего периода исследования. Построены и исследованы поля осредненных значений и поля средних квадратических отклонений. Получены накопленые значения содержания СО2 в атмосфере.
Дана территориально дифференцированная геоэкологическая оценка комфортности климата городов Беларуси и предложен прогнозный сценарий ее изменения в 2020 году. Полученные результаты могут быть использованы в практике рационального природопользования Беларуси для принятия грамотных управленческих решений по оптимизации функционирования и развития урбанизированных территорий страны.
Определены индексы засух (нормированный индекс осадков) для территории Украины в 1950-2009 годы. Показано, что в отдельных областях юга и центра Украины произошло резкое увеличение количества месяцев с засухами. При помощи анализа разладки выявлено, что в 1960-80 и 1990-2000 годах произошли резкие изменения средней величины, причем над югом Украины со второй половины 1990-х годов имеет место тренд к увеличению количества и интенсивности засух.
Проведение тестовых фильтраций одно- и двумерных массивов зональной составляющей скорости ветра позволило исследовать влияние характеристик спектрального окна фильтра Ланцоша на параметры низко- и высокочастотных составляющих рассматриваемых пространственно-временных рядов.
В статье показана возможность распознавания градовых и ливневых облаков по поляризационным параметрам эхо-сигналов.
Рассмотрены недостатки существующих методов вычисления дат перехода температуры воздуха через определенные уровни и предложен новый метод их определения на основе применения интерполяционных полиномов Ньютона. Для 29 метеорологических станций Украины вычислены даты перехода температуры воздуха через 0°, 5°, 10° и 15°C за стандартный климатологический период 1961–1990 гг.
В статье освещены основные проблемы методологического характера, возникающие при исследовании температурных аномалий большого города, проанализированы главные факторы, которые влияют на формирование острова тепла, и определяют его интенсивность, дана характеристика позитивных и негативных последствий проявления острова тепла.
Рассматривается ситуация с блокирующим антициклоном, которая наблюдалась с 9 июля по 5 августа 2003 г. Исследуются энергетические характеристики атмосферы в указанный период. Показано, что имеет место связь между изменениями энергетических характеристик и развитием блокирующего процесса.
Приводится анализ рядов пространственно-временной изменчивости урожаев озимой пшеницы. Были рассчитаны линии трендов урожаев методом гармонических весов, отклонения урожайности от линии тренда, динамика тенденции урожайности и дана оценка климатической изменчивости урожаев культуры на территории Украины.
Дается обоснование показателей для комплексной оценки и разномасштабного районирования ресурсов влаги в Украине. Приводятся алгоритм расчетов показателей условий увлажнения с учетом мезо- и микроклимата. Представлена оценка ресурсов влаги по относительному показателю увлажнения, который характеризует отношение запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы к запасам влаги наименьшей влагоемкости (W̅/Wнв) в Украине в разрезе зон увлажнения в зависимости от макрорайона, подрайона, экспозиции склона и местоположение на склоне.
Представлены результаты численных экспериментов по оценке влияния засушливых, влажных и среднемноголетних условий на развитие популяции колорадского жука и формирование урожайности картофеля применительно к условиям Ровенской области. В основу численных экспериментов положена модель формирования урожайности картофеля и развития популяции колорадского жука при различных агрометеорологических условиях.
На основе теории колебаний предложена единая динамическая модель роста общей сухой биомассы, процессов фотосинтеза и дыхания растений для озимых и яровых форм. Учитываются критические температуры вымерзания озимых, минимальные, оптимальные и максимальные значения факторов внешней среды: прихода ФАР, температуры воздуха, влажности почвы. Основное различие яровых и озимых форм растений обеспечивается начальной фазой колебаний устойчивой составляющей логистической кривой роста общей сухой биомассы растений в онтогенезе.
Представлены результаты агроклиматического районирования пастбищных земель в пустынной зоне Казахстана для целей фитомелиорации, как составляющей современной системы кормопроизводства и управления пастбищами.
Рассматривается модель РАSTURE для описания динамики продуктивности пустынных биоценозов. Модель является составляющим звеном технологии современного экологического мониторинга пастбищ на базе аэрокосмической и наземной информации.
На основании полевых экспериментов установлено закономерности динамики биомассы органов растений.
Выполнены региональная оценка показателей биоклиматического потенциала территории лесостепных областей Украины, а также сравнительная оценка эффективности использования биоклиматического потенциала территории при возделывании кукурузы.
Рассматриваются научно –методические проблемы расчета нормы годового стока рек Закарпатья.
На основе обновленных статистических данных по численности населения в областях Украины по состоянию на 1 января 2011 года уточнены удельные показатели обеспеченности населения водными ресурсами в расчете на одного жителя.
Исследован механизм криогенного регулирования стока и дана его количественная оценка в условиях различных типов подстилающей поверхности (на примере водного баланса малых водосборов Верхней Колымы).
Рассматривается научно-методическая проблема расчета характеристик максимального стока паводков и половодий с небольших водосборов.
Предложена методика фоновых прогнозов дат начала и прохождения максимальных расходов (уровней) воды весеннего половодья на реках равнинной территории Украины на основе метеорологического прогноза температуры воздуха и при региональном обобщении параметров прогнозной схемы для разных по площади и географическому положению водосборов. Предусматривается установление частоты повторяемости сроков половодий в многолетнем периоде.
Рассмотрена система течений в западной субтропической зоне Тихого океана. Получено, что вследствие сложного рельефа дна, изобилующего подводными хребтами, котловинами и многочисленными островами, поток вод, направленный к югу, разделяется на несколько отдельных ветвей. Интенсивность этих ветвей периодически меняется, однако периоды этих изменений непостоянны. Предполагается, что данное явление представляет собой автоколебательный процесс, состоящий из нескольких звеньев
Рассмотрено пространственное положение, сезонная изменчивость и интенсивность развития основных потоков и циклонических круговоротов вод вдоль оси черноморской дивергенции, выявленной и выделенной по результатом динамических расчетов климатического массива данных о температуре и солености воды в поверхностном и промежуточном слоях Черного моря. Отмечена важная роль весеннего паводка рек СЗЧМ в формировании и развитии особенностей циркуляции вод, в результате взаимодействия их и ОЧТ с перифериями западного и восточного циклонических круговоротов. Показано, что этот процесс вызывает доминирование на поверхности моря западного циклона в весеннее время года и восточного в летне — осеннее. Оценены скорости потоков и характер сезонной миграции центров круговоротов.
В результате анализа уравнения сохранения массы речной струи, вытекающей на взморье, получены различные двухмерные его аппроксимации в характеристиках изменяющейся ширины этой струи. Эти уравнения обладают новизной, поэтому требуют внимательного и многостороннего анализа других исследователей, имеющих интерес в области динамики взаимодействия речных и морских вод на взморье.