Арктический полярный вихрь во время своего жизненного цикла часто подвергается воздействию волновой активности. Распространяющиеся из тропосферы в стратосферу планетарные волны Россби эпизодически приводят к смещению или расщеплению полярного вихря, сопровождающемуся внезапным стратосферным потеплением (ВСП). В январе 2009 г. наблюдалось одно из сильнейших ВСП за весь период наблюдений в Арктике. В данной работе динамика полярного вихря во время ВСП 2009 г. рассмотрена с использованием нового метода, позволяющего определить площадь вихря и скорость ветра по границе вихря, а также оценить средние значения температуры и массового отношения смеси озона внутри вихря на основе данных реанализа ERA5. На основе анализа динамики арктического полярного вихря за 42 года и на примере ВСП 2009 г. показано, что, как правило, при снижении площади вихря менее 10 млн км2 и уменьшении средней скорости ветра по границе вихря ниже 30 и 45 м/с соответственно в нижней и средней стратосфере полярный вихрь становится небольшим циклоном, который полностью разрушается в течение 1–3 недель.

В обзоре обобщены экспериментальные данные о влиянии космической погоды на земную атмосферу. Показано, что высокоэнергичные солнечные протоны (SPE) оказывают мощное воздействие на фотохимические процессы в полярных областях и, соответственно, на атмосферную циркуляцию и планетарную облачность. Вариации солнечного УФ-излучения моделируют скорость спуска зональных ветров в экваториальной стратосфере в ходе квазидвухлетней осцилляции (QBO) и контролируют, таким образом, общую продолжительность (период) QBO цикла и, соответственно, вариации общего содержания озона в Антарктике. Геоэффективный солнечный ветер воздействует на систему катабатических ветров во всей южной полярной области и влияет на динамику южной осцилляции (ENSO).

В текущем тренде изменения климата на полюсах одна из задач проекта APRES3 (Дистанционное зондирование осадков в Антарктике с поверхности и из космоса) заключается в том, чтобы уточнить вертикальную структуру осадков и повысить качество их прогноза. Известные результаты моделирования осадков в Антарктиде базируются на данных с высокой степенью неопределенности и сильно разнятся. Исследование избирательной чувствительности расчета осадков проводилось на основе глобальной климатической модели и сопоставлялось с наблюдениями, полученными с помощью метеорадара (MRR) на береговой станции Дюмон-д’Юрвиль. Использовалась LMDz/IPSL-модель общей циркуляции с повышенной детализацией в районе станции Дюмон-д’Юрвиль. Была выполнена оценка вклада физических и численных параметров данной модели в расчет осадков. Вычислительные эксперименты показали, что изменения параметров седиментации и сублимации не влияют существенно на прогнозируемую скорость выпадения осадков. Однако диссипация, возникающая в модели LMDz в процессе вычислений, рассеивая пространственно избыточную энергию и обеспечивая устойчивость модели, хотя и косвенно, но очень сильно влияет на рассчитываемую величину осадков. Адекватная подгонка уровня рассеивания при моделировании значительно снижает количество осадков в периферийных районах Антарктики, обеспечивая таким образом лучшее согласование моделируемого профиля с данными метеорадарных наблюдений.

Целью данной работы являлось обобщение известных данных и проведение опытов по определению релаксационных свойств льда в составе ледяного покрова при кратковременном (не более 1 мин) нагружении. Проблема заключается в том, что при решении прикладных задач ледотехники лед часто рассматривается как упругий изотропный материал, а для изучения его напряженно-деформированного состояния (НДС) привлекают аппарат теории изгиба упругих пластин. Это не позволяет выполнять теоретические расчеты при возбуждении движущимися нагрузками резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ), т. к. в этих условиях прогибы льда возрастают до бесконечности и известные решения становятся непригодными. В действительности лед отчетливо проявляет свойства квазиизотропной среды, причем соотношения между напряжениями и деформациями носят вязкоупругий характер. В работе отмечено, что в зависимости от режима нагружения ледяного покрова внешними нагрузками его неупругие свойства по-разному влияют на характер его поведения, при этом вязкоупругие свойства ледяного покрова хорошо описываются линейными моделями неупругих сплошных сред Максвелла или Кельвина–Фойгта. На основании соответствующей обработки известного экспериментального материала и результатов выполненных в полевых условиях экспериментальных исследований методом нагружения ледяного покрова уравновешенными нагрузками с помощью специально изготовленного нагружающего устройства, представлявшего собой раму с тремя опорами (это позволяло исключать влияние на результаты экспериментов ложной упругости воды) для указанных реологических моделей поведения льда приведены наиболее вероятные диапазоны изменения времен релаксации напряжений и деформаций ледяного покрова в рассмотренных ледовых условиях. Полученные результаты могут быть использованы при теоретических исследованиях задач ледотехники.

В работе на основании изучения архивных документов анализируется заседание экспертного совета ГУСМП по обсуждению проекта мощного ледокола в 18–24 тыс. л. с., состоявшееся 15 июня 1935 г. в Ленинграде. Материалы этого заседания позволяют оценить состояние ледоколостроения в середине 30-х годов прошлого века. Особый интерес представляет позиция по этому вопросу академика А.Н. Крылова, а также руководства ГУСМП.