2026: Специальный выпуск N1 (270)

По случаю Дней лесника, гидролога и метеоролога по инициативе факультета географии и геологии ЕГУ и при финансовой поддержке Комитета по высшему образованию и науке Министерства окружающей среды РА (научно-исследовательский проект № 24WS-1E035) с 04 по 07 мая 2026 года прошла международная конференция на тему "Актуальные проблемы гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды в условиях изменяющегося климата: адаптация, устойчивость и производственный процесс". Цель конференции: обсудить достижения и перспективы развития фундаментальных и прикладных научных исследований в области гидрометеорологии, экологического мониторинга и экологической безопасности, выявить и осветить основные проблемы, закономерности развития и перспективы в области гидрометеорологии, оценить роль последней в решении социально-экономических проблем региона, проанализировать и оценить современное состояние окружающей среды, проблемы изменения климата, междисциплинарных проблем развития научных эколого-географических и туристско-рекреационных исследований для повышения их эффективности, востребованности и практической значимости в условиях современного научно-технологического развития. В ходе конференции также обсудят развитие современного общества и вопросы экономического управления, правового регулирования экосистемы, а также проблемы экологического и гидрометеорологического образования в Республике Армения.

Изменение климата приводит к перестройке геосистем, создавая риски для окружающей среды и инфраструктуры. Поэтому климатический прогноз должен включать информацию об экстремальных явлениях. Редкие, самые крупные и интенсивные экстремальные явления не в полной мере воспроизводятся в моделях земной системы (МЗС). Они выделяются среди прочих не только своей мощностью, но и тем, что не вписываются в базовую функцию распределения вероятностей (ФРВ). Такие события иногда называют "черными лебедями" или "драконами". Причина, по которой эти события не воспроизводятся при моделировании, как можно предположить, заключается в недостаточном пространственном разрешении МЗС. Поэтому необходимо разработать специальный подход, в котором результаты климатического моделирования были бы интегрированы в методологию статистической теории нестационарных экстремальных явлений. Классическая статистическая теория, описывающая ФРВ экстремальных явлений, может быть обобщена на случай нестационарных процессов. В климатическом прогнозировании параметры нестационарных ФРВ оцениваются на основе данных климатического моделирования. Однако такой подход гарантирует прогнозирование только "правильных" экстремумов базовой функции плотности вероятности, то есть он не устраняет проблему "черных лебедей" (или "драконов"). Альтернативным вариантом является использование усредненных по времени (или пространству) показателей, для которых возникновение редких событий не является критическим для их функции плотности вероятности. Это возможно благодаря физике климатических процессов, в которой аномалии не оказываются столь значительными, как, например, в финансовой математике.

Представлены основные результаты акустического зондирования атмосферы в Москве. Доплеровский содар MODOS производства METEK (Германия) работает в Московском университете с 2004 г. Его рабочая частота составляет 2000 Гц, диапазон зондирования – от 40 до 500 м, временное и пространственное разрешение – 10 мин и 20 м соответственно. В результате многолетнего зондирования за 20 лет было получено более 7 млн отдельных значений скорости и направления ветра на каждом уровне. Годовой ход скорости ветра отмечен максимальными значениями осенью и зимой, а минимальными – летом; это объясняется частыми интенсивными градиентными течениями на периферии циклонов в холодное время года в Москве. Суточный ход скорости ветра V характеризуется дневным максимумом и ночным минимумом в слое до 40–60 м и, наоборот, дневным минимумом и ночным максимумом на высотах выше 140–160 м. Таким образом, слой от 80 до 120 м приблизительно соответствует высоте обращения ветра; суточный ход здесь слабо выражен и характеризуется утренним минимумом. Максимальная скорость ветра над Москвой в среднем за 10 мин в слое воздуха до 500 м в редких случаях может достигать 30–35 м/с при совпадении двух условий: когда Москва находится на периферии глубоких циклонов и при этом существует низкоуровневое струйное течение. Верхняя граница квазилинейного участка среднего многолетнего профиля V в полулогарифмических координатах составляет 40–60 м (ее можно принять за высоту приземного слоя воздуха, если средние условия близки к нейтральной стратификации); параметр шероховатости составляет ~5 м. Согласно критерию постоянства направления ветра в приземном слое воздуха, его высота в среднемесячных профилях направления ветра над "мертвой зоной" (40 м) примерно в одном из трех случаев обычно достигает 60 м (иногда 80 или даже 100 м). Следуя этому подходу, средняя высота приземного слоя, вероятно, составляет чуть менее 50 м, что близко к первой оценке. Направление ветра в среднем за 20 лет имеет устойчивую юго-западную моду в розе ветров. Самым редким направлением ветра над Москвой является северно–северо-восточное. Правый поворот ветра в слое Экмана 40–500 м составляет в среднем 20º. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, проект № 26-27-20046.

В статье рассматриваются физико-географические и климатические условия изменений скорости ветра над Западной Сибирью. Направление и скорость ветра в тропосфере являются результатом влияния атмосферной циркуляции и региональных особенностей территории. Тенденции изменчивости различаются в разных регионах земного шара. Изменение ветрового режима может указывать на изменение радиационного баланса, сопровождающееся изменением давления в атмосферном столбе над исследуемым регионом. В данной работе представлена долговременная изменчивость скорости тропосферного ветра в Западной Сибири. Были проанализированы данные на поверхности земли и на стандартных изобарических поверхностях 850, 700, 500 и 300 гПа на четырех станциях Западной Сибири ("Александровское", "Барабинск", "Новосибирск" и "Колпашево") за период 1975–2020 гг. Исследование показало, что временная изменчивость синхронна по всем тропосферным слоям и обусловлена вариациями макроциркуляционных процессов. На всех станциях наблюдается тенденция к снижению скорости ветра на всех уровнях. Более того, в северной части Западной Сибири снижение скорости ветра статистически значимо по всей тропосфере. В северном регионе на высотах 850–700 гПа скорость ветра снизилась сильнее, чем на южной территории. Коэффициенты корреляции скорости ветра на поверхности земли и в тропосфере высоки и статистически значимы с вероятностью не менее 99% на трех рассматриваемых станциях. Снижение скорости ветра в тропосфере на северных широтах может быть связано с продолжающимся потеплением климата, особенно заметным в северных регионах, что привело к уменьшению градиентов давления между северными и центральными регионами Западной Сибири. В южной части Западной Сибири снижение скорости ветра более выражено у поверхности. Такая изменчивость скорости ветра может влиять на изменение климата в исследуемом регионе.

Современное изменение климата характеризуется быстрым повышением средней глобальной температуры, которая уже увеличилась примерно на 1,3–1,5℃ по сравнению с доиндустриальным уровнем. Наряду с этим потеплением значительно возросла частота и интенсивность экстремальных погодных явлений, включая волны жары и сильные осадки. Хотя на изменчивость климата влияют такие природные факторы, как орбитальное воздействие, солнечная активность, вулканические извержения и океаническая циркуляция, увеличение концентрации парниковых газов (ПГ) в атмосфере, прежде всего CO₂ и CH₄, признано основной движущей силой современного изменения климата. В данном исследовании анализируется динамика выбросов и поглощения CO₂ и CH₄ наземными и океаническими экосистемами в XXI веке с акцентом на последние оценки, пространственную и временную изменчивость и основные тенденции. Особое внимание уделяется методам оценки потоков ПГ и роли стратегий смягчения последствий изменения климата и адаптации к ним. Методология инвентаризации МГЭИК применяет подход "снизу-вверх", основанный на статистических данных о землепользовании, сельском хозяйстве, промышленности и потреблении энергии в сочетании со стандартизированными коэффициентами выбросов. Биогеохимические модели, включая CESM, LPJ, ORCHIDEE и JULES, имитируют взаимодействие между растительностью, почвами, океанами и атмосферой. Инверсионное моделирование использует спутниковые наблюдения OCO-2, GOSAT и TROPOMI вместе с моделями атмосферного переноса для оценки потоков ПГ на поверхности. Методы машинного обучения все чаще используются для выявления нелинейных зависимостей между потоками ПГ и факторами окружающей среды с использованием больших массивов данных наблюдений. Современные системы мониторинга ПГ объединяют наблюдения в нескольких пространственных масштабах. Локальные измерения потоков CO₂ и CH₄ получают с использованием методов вихревой ковариации, камерных методов и наблюдений с помощью БПЛА, что обеспечивает необходимые данные для калибровки и проверки моделей. Региональные и глобальные оценки получают с использованием биогеохимических и инверсионных методов моделирования на основе спутниковых наблюдений. Интеграция наземных измерений, дистанционного зондирования и моделирования значительно улучшает наше понимание обмена ПГ между атмосферой, наземными экосистемами и океанами. Согласно данным Глобального углеродного бюджета, мировой океан поглотил приблизительно 2,2–3,0 ГтС в год антропогенного CO₂ в период 2006–2023 гг., в то время как наземные экосистемы поглотили в среднем 2,5–3,5 ГтС в год, хотя и с гораздо большей межгодовой изменчивостью, связанной с климатическими условиями, нарушениями и изменением землепользования. Это исследование подчеркивает важность природоохранных решений, включая защиту и восстановление лесов, водно-болотных угодий и лугов, для смягчения последствий изменения климата и поглощения углерода.

Численное моделирование атмосферы лежит в основе всех прогнозов погоды, от часовых до сезонных, а также прогнозов климатических изменений. Для ежедневного оперативного прогнозирования погоды в разных странах были разработаны специальные технологические системы высокоточного моделирования и обработки данных с использованием огромных вычислительных мощностей суперкомпьютеров. В соответствии с требованиями Всемирной метеорологической организации (ВМО), численные прогнозы предоставляют всемирный (ВМО) и региональные специализированные метеорологические центры (РСП). Москва (как Гидрометеорологический центр России) имеет оба направления – всемирный и региональный центры. В компетенции РСП уже почти 20 лет разрабатывается многомасштабная система прогнозирования COSMO-Ru. Для области обращения с отходами, включая всю Россию и соседние регионы (с 2025 года для всей нетропической зоны Северного полушария – после внедрения в систему COSMO–Ru конфигурации модели ICON), выпускаются серии прогнозов 4 раза в день с шагом сетки 6,6 км до 120 ч, а для европейской части России и соседних регионов – с шагом сетки 2,2 км до 48 ч. В презентации представлено краткое описание текущего состояния и тенденций развития численного моделирования атмосферы в ведущих центрах ВМО по численному прогнозированию погоды. Рассматривается высокоразрешенная система прогнозирования COSMO/ICON-Ru, разработанная в Гидрометеорологическом центре России на основе моделей ICON и COSMO, а также ее разработка для некоторых вычислительных областей, включая регион Республики Армения. Анализируется важность использования негидростатического приближения и конвективно-разрешающих сеток в региональных конфигурациях, а также специфика интерпретации высокоразрешенных модельных продуктов.

Для оценки биоклиматических условий на территории России в середине XXI века использовался универсальный термический климатический индекс (UTCI). Сезонные и региональные особенности UTCI оценивались для условий будущего климата (2040–2059 гг.), для "мягкого" (SSP1-2.6) и "жесткого" (SSP5-8.5) сценариев. Для расчета среднесуточных значений UTCI использовался программный пакет BioKlima 2.6. и ежедневные данные трех моделей, участвующих в CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project): Института вычислительной математики им. Марчука РАН, Метеорологического центра Хадли и Института метеорологии Макса Планка. В условиях будущего климата для обоих сценариев на территории России по-прежнему будут преобладать условия холодового стресса. Зимой (январь) холодовой стресс различных градаций будет наблюдаться почти на всей территории. Летом (июль) в большей части России будут наблюдаться условия без теплового стресса, а на юге – комфортные. Оценка возможных будущих изменений биоклиматических условий в России в середине XXI века (2040–2059 гг.) по обоим сценариям показала заметную тенденцию к сокращению количества дней с сильным холодовым стрессом и увеличению количества дней с тепловым стрессом на юге европейской территории, а также на юге и в центре Сибири, особенно по сценарию SSP5-8.5. Процент дней с градацией UTCI "без теплового стресса" увеличится на большей части территории России. Формирующиеся тенденции будут способствовать улучшению биоклимата в регионах с наихудшими условиями, на севере и востоке страны, и ухудшению условий в наиболее благоприятных регионах на юге из-за увеличения количества дней с тепловым стрессом.

Современное понимание природной среды Северного Кавказа является результатом многовековых обширных наблюдений. Экспедиции XVIII века внесли значительный вклад в изучение климата Северного Кавказа. Информация о климате Северного Кавказа начала активно освещаться в записях и отчетах Кавказской секции Императорского Русского Географического общества в XIX веке (в характеристиках климата отдельных регионов Кавказских Минеральных Вод, в работах, посвященных атмосферным осадкам в регионах Предкавказья и др. [1, 2]). В XIX веке были предложены меры по улучшению и сохранению природы, созданию многочисленных метеорологических станций для наблюдения за погодой и предотвращения возможных природных аномалий. Значительный вклад в изучение климата Северного Кавказа и Кавказа в целом внес первый русский климатолог А.И. Воейков (1842–1916 гг.). Основатель научного почвоведения В.В. Докучаев (1846–1903 гг.) в своих работах о почвах Кавказа приводит информацию о климатических особенностях, характерных для Северного Кавказа. На основе 20-летних наблюдений конца XIX века был составлен атлас распределения осадков в речных бассейнах Европейской России по месяцам и годам (А.А. Тилло, 1839–1899 гг.). Изучение климата Северного Кавказа до и в течение XIX века носило преимущественно описательный и частично обобщающий характер. Однако имеющиеся результаты наблюдений заложили основу для всестороннего изучения климата. Кавказская секция Императорского Русского географического общества внесла важный вклад в климатические исследования, предоставив научному сообществу возможность ознакомиться с новаторскими исследованиями климата Северного Кавказа.

Региональные системы атмосферного моделирования, уточняющие результаты глобальных моделей, в настоящее время активно используются как средство численного прогнозирования погоды на ближайшие дни и часы. Использование негидростатического подхода и шага сетки в несколько километров или менее позволяет детально учитывать сложные географические особенности местности, и реалистично прогнозировать погодные явления, связанные с конвекцией. В докладе представлено описание и анализ результатов оперативно работающей системы региональной ассимиляции данных и почасового обновления численного прогноза продолжительностью 12 ч. Она основана на конфигурации модели с разрешением конвекции и горизонтальным шагом сетки 2,2 км COSMO-Ru2By, разработанной в Гидрометцентре России [1]. Используются данные наблюдений метеорологических станций и доплеровских радаров, часть из которых отсутствует в международном обмене [2]. Реализованный подход был выполнен в соответствии с мировой практикой использования аналогичных систем: High Resolution Rapid Refresh (HRRR) в Национальных центрах прогнозирования окружающей среды США (NCEP) и Rapid Update Cycle (RUC) в Немецкой метеорологической службе (DWD). Разработанная система доказала свою эффективность в прогнозировании быстро развивающихся опасных явлений, а также в мониторинге состояния метеорологических полей с разрешением, значительно превышающим разрешение сети наблюдений (что может служить основой для создания реанализов высокого разрешения).

В статье представлены результаты исследования межгодовой изменчивости потоков диоксида углерода (CO₂) в смешанном хвойно-мелколиственном лесу, расположенном на территории учебно-опытного почвенно-экологического центра МГУ имени М.В. Ломоносова. Для моделирования углеродного баланса экосистемы за период 2010–2025 гг. использована динамическая модель Forest-DNDC, позволившая проанализировать влияние климатических факторов (температуры и осадков) на обмен углерода между почвой, растительностью и атмосферой. Проверка адекватности модели, проведенная с помощью сравнения с результатами пульсационных измерений (eddy covariance), подтвердила возможность ее применения для расчета интегральных потоков CO₂ в лесных экосистемах. Результаты модельных расчетов показали наличие устойчивой тенденции к накоплению органического углерода в почве (в среднем от 170 до 230 кг С/га в год) при умеренном снижении общей поглотительной способности лесной экосистемой по углероду. Повышение температуры приводит к ослаблению углеродного поглощения в среднем на 1% ежегодно, причем в отдельные годы экосистема может выступать источником CO₂, выделяя от 400 до 800 кг С/га в год.

Системы численного прогнозирования погоды требуют исходных данных, в том числе информацию о состоянии поверхности Земли. Обязательно задание информации о снежном покрове, среди которой положение снеговой линии имеет решающее значение для численного прогнозирования погоды на ближайшие дни. В настоящее время эти данные основаны на спутниковых измерениях, корректируемых с учетом ежедневных данных о глубине снега с метеостанций, расположенных на открытых пространствах. Это не позволяет получить надежных оценок фактического покрытия снежным покровом взаимодействующей с атмосферой подстилающей поверхности.в течение  В лесах кроны деревьев могут быть свободны от снега, так как в течение холодного периода  снег может переместиться под ветви и частично растаять. Это может привести к нагреванию крон и окружающего их воздуха. Процессы накопления снега и вертикального перераспределения в лесных ландшафтах, как правило, не учитываются в современных моделях прогнозирования при обработке исходных данных. Это иногда приводит к значительным ошибкам модельных прогнозов  температуры нижних атмосферных уровней В презентации приводятся примеры влияния исходных данных о снежном покрове на поведение предвычисленных на ближайшие дни метеорологических параметров (с использованием системы прогнозирования COSMO/ICON-Ru). Было установлено, что прогнозы температуры приземного воздуха, облачности (особенно нижнего яруса), сумм и фазы осадков наиболее чувствительны к этому фактору. Представлены количественные оценки  снижения точности прогнозов весной, когда неучет описанных выше факторов наиболее заметен. Для этих случаев типично, что прогнозируемая приземная температура "застревает" на уровне 0℃ (все тепло идет на таяние снега на поверхности ячейки модели), если фактор крон деревьев без снега не учитывается при формировании исходных данных. Рассмотрены предложения по алгоритмам корректировки данных о границах снежного покрова.

Математическое моделирование климатических ареалов видов является ключевым инструментом для оценки потенциального воздействия изменения климата на экосистемы и сельское хозяйство. В данной работе используется система RANGES, которая на основе наблюдаемых климатических данных или результатов климатических моделей в совокупности со значениями климатических предикторов оценивает вероятность принадлежности географической точки к климатической области распространения или климатическому ареалу определенного вида. В отличие от подходов, основанных на многолетних средних характеристиках, в данной работе ограничения климатических предикторов проверяются отдельно для каждого года в рассматриваемом временном интервале. Климатические ареалы итальянского пруса и средиземноморской плодовой мухи – двух вредителей сельскохозяйственных культур – оцениваются для климатических условий 1990–1999, 2030–2039 и 2050–2059 годов в рамках ряда сценариев изменения климата. Среди большого числа вредителей эти два вида считаются опасными или потенциально опасными в климатических условиях России. Расчеты проводились с использованием климатических данных, полученных с помощью глобальной климатической модели, разработанной в Институте вычислительной математики им. Марчука Российской академии наук (ИВМ РАН), что позволило оценить возможные будущие изменения пространственного распределения и уровней риска, связанных с этими вредителями. По полученным результатам можно отметить общее расширение климатического ареала итальянского пруса на север, особенно в европейской части России. Однако при некоторых сценариях изменения климата прогнозируется незначительное снижение вероятностной оценки попадания в климатический ареал отдельных территорий Центрально-Черноземного района. Для средиземноморской плодовой мухи, чей нынешний климатический ареал в России в основном ограничен побережьем Черного моря, расширение климатического ареала на север и восток ожидается к середине XXI века.

Представлены данные долгосрочного мониторинга флористического состава пяти пробных участков сухих послелесных луговых экосистем, расположенных в разных частях Валдайского национального парка. Эти луга сформировались в результате многовековой сельскохозяйственной практики, а затем в условиях заповедника и глобального потепления. Показано, что в отсутствие сенокоса, выпаса скота и выжигания луга демонстрируют относительно стабильный флористический состав и обилие травянистого яруса, отсутствие видимых сукцессионных процессов и устойчивость к инвазии чужеродных видов. Выявлены корреляции между количеством видов, максимальной высотой травянистого яруса, проективным покрытием луговых фитоценозов и погодными условиями конкретного года: сезонной температурой, количеством осадков и глубиной снега. Обнаружено, что различные комбинации параметров температуры и осадков, связанные с наличием тепла и влаги, являются решающими для формирования видового разнообразия растительного покрова на всех пяти пробных участках лугов. Преобладают значительные отрицательные корреляции с температурой и положительные корреляции с условиями влажности. Максимальное видовое разнообразие, максимальная высота травянистой растительности и проективное покрытие наблюдаются в годы с хорошей влажностью и температурой без экстремальных значений.

В докладе представлено исследование влияния степени влажности на сток рек в различных регионах Беларуси и засушливой области Таримской губернии (Китай). Объектами исследования являлись три гидрологических региона Беларуси с разным уровнем влажности: влажный (Западнодвинский), умеренно влажный (Неманский) и сухой (Западнобугский), а также пустынная котловина реки Тарим. Широкомасштабное потепление климата приводит к повсеместному повышению среднегодовой температуры воздуха. На фоне общего уменьшения количества осадков (за исключением Западнобугского региона) наблюдается снижение среднегодового расхода воды в реках. Заметное ежегодное увеличение осадков в Западнодвинском регионе приводит к незначительному увеличению среднегодового расхода воды в главной реке региона. Наблюдается тенденция к снижению среднегодового расхода воды при уменьшении осадков и повышении средней температуры воздуха в период потепления. Получены данные о тенденциях изменения температуры воздуха с 1980 по 1922 год, среднегодового количества осадков за период 1960–2014 гг., а также коэффициенты корреляции, определяющие взаимосвязь между среднегодовым расходом воды и среднегодовой температурой воздуха и осадками за период 1960–2014 гг. Наиболее тесная взаимосвязь наблюдается между среднегодовым расходом воды исследуемых рек и количеством осадков в водосборном бассейне. Бассейн р. Тарим является типичным внутренним речным бассейном засушливого региона, где формирование водных ресурсов имеет региональные особенности. Минимальное количество осадков и высокое испарение определяют засушливые условия бассейна. Приток воды обеспечивается таянием снега и ледников, окружающих бассейн. На фоне общей изменчивости глобальных и региональных климатических изменений наблюдается тенденция к снижению среднегодового количества осадков с 1990 г. до минимума 1945–1950 гг. Из-за недостаточного притока воды в среднем и нижнем течении р. Тарим подвержена летним паводкам на фоне минимального стока и дефицита поверхностных вод. Наблюдаются резкие колебания режима стока. С уменьшением влажности и увеличением засушливости речных бассейнов возрастает изменчивость стока, наблюдается тенденция к снижению его среднегодовых значений и увеличивается вероятность экстремальных гидрологических явлений.

Оценка динамики условий увлажнения необходима для решения конкретных проблем, связанных с разработкой мер адаптации к засушливым явлениям, снижению их экономического ущерба, а также выявлению закономерностей и тенденций возникновения, развития и протекания засух с целью их возможного прогнозирования. В данном исследовании анализируются метеорологические показатели засухи – гидротермический коэффициент Селянинова (ГТК) и стандартизированный индекс осадков и эвапотранспирации (SPEI) на территории Беларуси в теплые сезоны (апрель-сентябрь) за период 1994-2024 гг. Месячные значения индекса SPEI были получены из базы данных SPEI – Global SPEI database (https://soton.eead.csic.es/spei/database.html) для регионов Беларуси, для расчета ГТК использовались данные о среднесуточной температуре воздуха и количестве осадков Государственной климатической базы Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь. Было выявлено, что в вегетационные периоды 1994-2024 гг. в Беларуси наблюдалась тенденция к ухудшению условий увлажнения практически во всех регионах республики, особенно в апреле, июне и сентябре. Наиболее значительный тренд на снижение значений ГТК и SPEI отмечался в июне и колебался от -1,0 до -1,5 по областям республики. В остальные месяцы условия увлажнения практически не изменились. Увеличилась повторяемость лет с засухами различной интенсивности, а, начиная с 2010-х годов, наблюдался тренд на уменьшение повторяемости лет с избыточным увлажнением территории. Наиболее неблагоприятным периодом по значениям индексов ГТК и SPEI выявился август и сентябрь, в эти месяцы количество лет с слабо засушливыми условиями преобладало над количеством лет с хорошими условиями увлажнения. Оценка взаимосвязи между ГTK и SPEI показала высокий коэффициент корреляции и ковариации Пирсона как для отдельных месяцев, так и для всего вегетационного сезона. Стандартизированный индекс осадков и эвапотранспирации SPEI имеет схожий ход с гидротермическим коэффициентом Селянинова, между ними выявлена тесная корреляционная связь, что позволяет использовать их как для оперативной оценки условий увлажнения территории, так и для прогнозирования, за счет использования данных дистанционного зондирования Земли и интеграции модельных расчетов.

Мониторинг качества воздуха остается серьезной проблемой в развивающихся странах, особенно в таких городах, как столица Армении Ереван. Расположенный в Араратской долине, окруженный горами и имеющий ограниченные зеленые насаждения, Ереван особенно уязвим к загрязнению воздуха. Город сталкивается с высокими концентрациями пыли в воздухе, а также мелкодисперсных взвешенных частиц PM_2.5 и PM₁₀, которые стали ключевыми индикаторами качества воздуха. Однако имеющиеся данные о качестве воздуха часто являются фрагментированными, неполными и противоречивыми. В данном исследовании представлен сравнительный анализ данных о содержании пыли в атмосферном воздухе, полученных с использованием нескольких платформ мониторинга, включая независимые источники данных. Были изучены данные, собранные в течение зимнего и летнего периодов 2025–2026 годов, с особым вниманием к влиянию климатических факторов. Результаты показывают, что в Ереване наблюдаются высокие концентрации общего количества взвешенных частиц (TSP), а также PM_2.5 и PM₁₀, особенно в зимние месяцы. Уровень загрязнения ухудшается зимой из-за условий термической инверсии, характерных для Араратской долины, которые способствуют накоплению взвешенных частиц в воздухе. Кроме того, наблюдаются расхождения между показателями качества воздуха, сообщаемыми различными платформами мониторинга за одни и те же периоды наблюдений. Эти несоответствия в первую очередь объясняются существенными пробелами в системах мониторинга и отсутствием научно обоснованных и стандартизированных методологий. Полученные результаты подчеркивают острую необходимость скоординированных и стратегических подходов к совершенствованию управления качеством воздуха в городе.

Сегодня многие ученые изучают применение компьютерных технологий и их адаптацию для анализа атмосферы на территориях различного масштаба. Состояние атмосферы над конкретной территорией и в конкретное время определяется различными геофизическими, географическими и атмосферными факторами, которые в совокупности определяют погоду в изучаемой области. Компьютерные модели используются для прогнозирования и анализа атмосферы, позволяя быстро и эффективно решать эти проблемы на соответствующем научно-методологическом уровне. Современные численные модели атмосферы адекватно описывают качественную структуру глобальной циркуляции, которая отражается в изменениях параметров климатической системы. Способность моделей прогнозировать климат на заданный период времени повышает уверенность в физической достоверности расчетных данных. Использование численного анализа, компьютерной обработки, машинного обучения и анализа нейронных сетей позволяет обрабатывать большие объемы информации и автоматизировать системы обработки и анализа данных, повышая качество и опережаемость прогнозов. Последние достижения в атмосферной науке и технике создают благоприятные условия для повышения точности прогнозов погоды и прогнозов опасных атмосферных явлений, негативно влияющих на людей и экономику. Особого внимания заслуживает использование суперкомпьютерных систем, возможности которых позволяют создавать и применять сложные математические модели атмосферной циркуляции для прогнозирования погоды. В данном исследовании анализируются несколько случаев опасных атмосферных явлений, произошедших в Беларуси, и потенциал использования компьютерных технологий в их анализе. Также обсуждается потенциал современных технологий для распознавания опасных атмосферных явлений в конкретном регионе.

Потепление климата в Арктике вызывает дегредацию вечномерзлотных пород, создавая возрастающие риски для природных экосистем и инфраструктуры. В данном исследовании оценивается качество воспроизводимости приземной температуры воздуха и температуры почвогрунтов современными климатическими моделями проекта CMIP6 и реанализа ERA5. Анализ охватывает период 1980–2020 гг. и включает сравнения между измерениями на метеорологических станциях, данными скважин и сеточными наборами данных. Реанализ ERA5 демонстрирует хорошее соответствие с динамикой температуры воздуха, полученной в результате наблюдений, что подтверждает его применимость для региональных климатических оценок. Однако качество данных снижается при воспроизведении температуры почвы на глубине. Для оценки надежности моделей были проанализированы 45 климатических моделей проекта CMIP6 с использованием статистических показателей эффективности, включая среднее смещение, среднеквадратичную ошибку и согласованность тренда относительно данных ERA5. Пять моделей TaiESM1, GFDL-CM4, FGOALS-g3, GISS-E2-1-G-CC и BCC-ESM1 – соответствовали установленным критериям отбора и были дополнительно проанализированы на предмет их способности воспроизведения температурных режимов почвы на разных глубинах до 3 метров. Модельные данные демонстрируют наибольшее соответствие наблюдениям на поверхности, где индексы соответствия достигают 84–98%, в то время как точность снижается на более глубоких почвенных горизонтах. GFDL-CM4 демонстрирует наиболее согласованное воспроизведение годовых циклов температуры почвы. В целом, выявленные различия в эффективности моделей имеют решающее значение для улучшения прогнозов реакции вечной мерзлоты на изменение климата, а также для оценки будущих климатических рисков в Ямало-Ненецком регионе.

В данной статье представлены результаты комплексной оценки климатической уязвимости территории Республики Беларусь, основанной на применении безразмерных климатических индексов, адаптированных к национальным природно-климатическим условиям. Цель исследования – выявление территориальных различий в климатической уязвимости Беларуси и определение ключевых климатических факторов, формирующих ее пространственную структуру. Исследование основано на многолетних рядах наблюдений с 45 метеорологических станций Государственного климатического кадастра Республики Беларусь за период 1989–2024 гг. Методологической основой послужила методика расчета климатической уязвимости на основе безразмерных индексов, предложенная В. В. Оганесяном и модифицированная авторами с учетом плотности сети метеорологических наблюдений и целей регионального анализа. При расчетах учитывались экстремальные показатели температурного, осадочного и ветрового режимов. Для пространственного анализа и перехода от точечных оценок к непрерывному территориальному распределению индекса в среде ArcGIS применялись методы ГИС-анализа и сплайновой интерполяции. Установлено, что наибольший вклад в составной индекс климатической уязвимости вносят экстремальные осадки, в то время как ветер играет второстепенную роль, а температурные показатели оказывают сравнительно меньшее влияние. Выявлена выраженная пространственная неоднородность климатической уязвимости: самые высокие значения характерны для ряда северных, северо-восточных и юго-западных регионов Беларуси, а более низкие значения зафиксированы в отдельных частях центральных и юго-западных регионов. На основе рассчитанных индексов административные районы классифицированы по четырем категориям климатической уязвимости и составлены карты, отражающие территориальные различия изучаемого показателя. Научная новизна работы заключается в адаптации метода безразмерных климатических индексов к условиям Беларуси, а также в переходе от анализа на уровне станций к региональному климатическому зонированию. Практическая значимость исследования заключается в возможности использования полученных результатов при разработке региональных стратегий адаптации к изменению климата, совершенствовании территориального планирования, оценке климатических рисков и обосновании мер по повышению устойчивости природных и социально-экономических систем страны.

Изменение климата в жарких и засушливых регионах, таких как Абадан, представляет серьезную угрозу продовольственной безопасности и водным ресурсам. Точные прогнозы будущих условий необходимы для разработки эффективных стратегий адаптации. В данном исследовании модель LARS-WG 8 была применена с использованием метеорологических данных со станции "Абадан" (Иран) в рамках трех климатических сценариев: SSP1-2.6, SSP2-4.5 и SSP5-8.5 на 2040 г. Интерпретация климатических данных за 2023 и 2024 гг. в сравнении с будущими сценариями на 2040 г. (SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP5-8.5) на станции "Абадан" выявляет четкую тенденцию потепления и сезонных сдвигов в количестве осадков. В июле максимальная температура повышается с 47,2℃ (2024 г.) до 48,7℃ (SSP5-8.5), в то время как испарение с поверхности почвы снижается с 393,5 мм до примерно 291–294 мм, что составляет снижение на 25%. Количество осадков в декабре резко увеличивается с 0,8 до 25,7 мм в SSP5-8.5, что более чем в 30 раз выше. В отличие от этого, количество осадков в июне остается нулевым во всех сценариях. Количество осадков в марте снижается с 45,0 до 19,1 мм в SSP2-4.5 (снижение на 58%), в то время как минимальная температура повышается с 13,9℃ до 16,0–16,5℃ (примерно на 15%). Эти изменения указывают на более высокие температуры, снижение летнего испарения и концентрацию осадков в более прохладные месяцы, что напрямую влияет на потребность сельскохозяйственных культур в воде и график орошения. На основании полученных результатов рекомендуется, чтобы сельскохозяйственное планирование в Абадане перешло к использованию устойчивых к изменению климата моделей севооборота, повысило эффективность орошения и пересмотрело планы распределения воды с учетом повышения температуры и увеличения концентрации осадков в холодные месяцы года.

В настоящем кратком исследовании сформировано комплексное представление о влиянии глобальных климатических изменений на процессы в криолитосфере. При этом уделено внимание исходным и зависимым явлениям и процессам, к которым в работе отнесены солнечная активность, деградация многолетней (вечной) мерзлоты, расшатывание составляющих инфраструктуру зданий и сооружений. С учетом выстроенных по каскадному сценарию конкретных экстремальных событий, обозначен фактор уязвимости промышленной и социальной инфраструктуры, расположенной на территориях, подверженных воздействию экзогенных геокриологических процессов. Оригинальность данного материала определяется комплексным представлением о последовательной взаимной связи экзогенных событий в природе и техносфере, являющейся средой возникновения и развития чрезвычайной ситуации природно-техногенного характера. Основным выводом данного исследования является доказанное утверждение о необходимости формирования объективного представления о климатических процессах в рамках комплексной прогностической оценки состояния социальной и промышленной инфраструктуры, как непременного условия обеспечения устойчивого состояния заданной территории.

Сибирь (60–140° в.д. и 48–70° с.ш.) ежегодно подвергается лесным пожарам. В нашем исследовании количество дней с высокой пожарной опасностью, обусловленное погодными условиями, было рассчитано с помощью корреляционной модели Малевского-Малевича и др. (2005 г.), которая связывает число дней с индексом Нестерова выше 1000 (высокая пожарная опасность) с ежемесячным гидротермическим коэффициентом (ГТК) для вегетационного периода. Мы рассчитали ГТК на основе данных, полученных с метеостанций в условиях современного климата, и данных из климатической модели ИНМ-КМ5-0 в условиях потепления климата к середине века. Потенциальные ареалы произрастания основных сибирских деревьев: сибирской сосны (Pinus sibirica Du Tour), сибирской пихты (Abies sibirica Ledeb.), сибирской ели (Picea obovata Ledeb.), сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и сибирской лиственницы (Larix sibirica Ledeb., L. gmelinii (Rupr.) Rupr. и L. cajanderi Mayr) были спрогнозированы в условиях современного и будущего климата на основе наших биоклиматических моделей ареалов их распространения, учитывающих воздействие таяния вечной мерзлоты. Затем потенциальные ареалы основных сибирских древесных видов были сопоставлены с количеством дней повышенной пожарной опасности для оценки рисков нарушений, вызванных как вечной мерзлотой, так и лесными пожарами, которые являются наиболее мощными факторами воздействия на сибирский бореальный лес в условиях потепления климата. Основные климатические слои (1961–1990 гг.) были получены из климатических данных 500 метеостанций по всей Сибири с использованием процедуры сплайновой интерполяции ANUSPLIN. Климатические слои 2050-х годов были получены из выходных данных российской климатической модели ИНМ-CM5-0 для двух сценариев изменения климата МГЭИК ssp126 и ssp585 (Parfenova et al., 2024). После сопоставления площадей основных лесообразующих деревьев с днями повышенной пожарной опасности были составлены пространственно-временные карты рисков лесных нарушений в Сибири в условиях потепления климата к середине века. Общее количество дней с высокой пожарной опасностью в течение вегетационного периода на лесной территории Сибири увеличивается на 5–10 дней при мягком сценарии и на 15–20 дней при жестком сценарии. “Горячие точки” нарушений от лесных пожаров были обнаружены в южных зонобиомах (лесостепь, подтайга и южная тайга); наименее нарушенные – в северных зонобиомах (северная тайга и лесотундра); умеренно нарушенные – в средней тайге. Работа выполнена при поддержке базового проекта FWES-2024-0023.

В статье представлены результаты всестороннего сравнительного анализа исторического развития, современных определений и методов количественной оценки волн жары в холодное время года. Тщательно рассмотрены ключевые теоретические подходы к выявлению экстремальных температурных явлений, сформированные в рамках климатологических, медико-биологических и социально-экологических направлений исследований. В работе обобщен обширный опыт применения различных статистических критериев – от абсолютных отклонений и индексов стандартных аномалий до современных методов, основанных на процентилях – в синоптической практике стран СНГ, белорусской метеорологической школе и официальных рекомендациях ВМО. Особое внимание уделено региональным экологическим и экономическим последствиям зимнего потепления в Беларуси, когда резкие температурные переходы выше нуля градусов нарушают стабильность снежного покрова, повреждают озимые культуры, осложняют наземные и воздушные транспортные операции из-за густого тумана и гололеда, а также повышают риски для здоровья населения, особенно сердечно-сосудистые заболевания. Исследование выявило значительную вариативность методологических стандартов, что часто приводит к существенным расхождениям в оценке частоты, продолжительности и территориального распространения экстремальных климатических явлений. На основе детального анализа белорусской метеорологической сети, включающей 54 станции, в статье установлено, что наиболее информативным и контекстуально подходящим параметром для мониторинга зимних волн жары является суточная максимальная температура, превышающая 90-й процентиль, рассчитываемая индивидуально для каждого месяца холодного сезона с ноября по март. Авторы предлагают конкретную пороговую систему, согласно которой зимняя волна жары определяется при превышении этого процентиля в течение 3 или более последовательных дней. Внедрение этой единой методологии обеспечивает научно обоснованную основу для разработки целенаправленных стратегий адаптации к изменению климата, оптимизации сельскохозяйственного планирования и усиления региональных мер общественной безопасности в соответствии с международными обязательствами по Парижскому соглашению.

Изменение климата коренным образом трансформирует ледовый режим горных рек, что делает долгосрочный мониторинг ключевым инструментом для оценки гидрологических реакций на потепление. В данном исследовании проанализированы многолетние изменения характеристик речного льда за период 1938–2024 годов. Оценка основана на данных наблюдений с 34 гидрологических станций сети Центра гидрометеорологии и мониторинга Министерства окружающей среды Республики Армения, расположенных в различных природных зонах бассейна озера Севан. Реки бассейна характеризуются широким спектром ледовых явлений: забереги, сплошной ледостав, шуга, зажоры и заторы. Сроки возникновения и продолжительность этих процессов напрямую зависят от высоты над уровнем моря: на высокогорных участках замерзание происходит раньше, а вскрытие – позже. На основе этих параметров водотоки были классифицированы по четырем типам ледового режима: со стабильным ледоставом, с нестабильным ледоставом, без образования ледяного покрова, а также реки, полностью утратившие зимние ледовые явления преимущественно из-за антропогенного воздействия. Результаты показывают устойчивое сокращение продолжительности ледовых фаз во всем бассейне на протяжении всего исследуемого периода. Более того, темпы деградации ледового режима заметно ускорились с начала 1940-х годов, что свидетельствует об интенсификации климатических изменений. Анализ многолетней динамики дат установления и разрушения ледостава в сопоставлении с изменчивостью температуры воздуха выявил четкую тенденцию к более позднему замерзанию и более раннему вскрытию рек. Полученные данные представляют собой убедительную эмпирическую базу о влиянии современного изменения климата на динамику речного льда в бассейне озера Севан и формируют научную основу для будущих гидрологических оценок уязвимости высокогорных речных систем.

Ледниковые трещины, а также перигляциальные и внутригляциальные озера в криолитозоне представляют интерес из-за их потенциальной опасности для логистических операций и в целях безопасности. Размеры антарктических трещин могут достигать нескольких десятков метров и более. Расположенные вблизи станций и полевых баз, они представляют большую опасность. Особо опасны прорывы перигляциальных и внутригляциальных озер, поскольку внезапные выбросы воды могут нанести значительный ущерб инфраструктуре. В 2017 г. прорыв внутригляциального озера Долк привел к образованию впадины размером 200×200 м и глубиной до 40 м, разрушив дорогу, соединяющую российскую и китайскую станции с аэродромом. Современные климатические условия приводят к интенсивному таянию снега. Это приводит к увеличению количества прорывов озер и образованию новых зон трещин. Таким образом, мониторинг, обнаружение и прогнозирование этих процессов являются одной из важнейших научных и прикладных задач. Наиболее эффективным инструментом для идентификации трещин и скрытых объектов является метод георадиолокации. Математическое моделирование значительно помогает в интерпретации данных, полученных этим методом. Однако в настоящее время для их автоматизированной обработки используются методы искусственного интеллекта (ИИ). Сначала мы применяем методы обработки сигналов для улучшения извлеченных фрагментов данных георадиолокации, повышая четкость изображения и уменьшая шум. На последующих этапах используется архитектура глубокого обучения для обнаружения гиперболических отражений на временных георадарных разрезах, связанных с трещинами. Предварительные результаты показывают, что предложенный метод эффективен для задач их обнаружения. Эти технологии позволяют автоматизировать обработку данных и повышать точность прогнозирования опасных зон. Обучение ИИ проводится с использованием как данных георадиолокации, так и результатов математического моделирования, полученные с помощью программного пакета gprMax.

Изменение климата меняет температурный режим горных рек, что делает долгосрочный мониторинг крайне важным для понимания их гидрологических реакций на потепление. В данном исследовании оцениваются долгосрочные изменения температурного режима рек, впадающих в озеро Севан, с использованием данных о температуре воды 12 гидрологических станций мониторинга, находящихся в ведении Центра гидрометеорологии и мониторинга Министерства окружающей среды Республики Армения. Пространственно-временные закономерности температуры речной воды были проанализированы для характеристики температурной изменчивости в бассейне и оценки долгосрочных изменений в условиях изменения климата. Результаты показывают, что максимальные температуры воды наблюдаются в июле–августе, а минимальные значения регистрируются в январе-феврале. Абсолютные максимальные температуры воды колеблются от 15,6℃  до 29,4℃. Температура речной воды демонстрирует выраженную пространственную изменчивость, при этом сезонные температурные режимы сильно зависят от высоты над уровнем моря и условий питания рек. В течение теплого сезона температура воды, как правило, снижается с увеличением высоты, в то время как продолжительность теплого периода варьируется в зависимости от высоты и условий питания рек. Долгосрочные анализы показывают значительное повышение как годовой, так и зимней температуры воды, сопровождающееся постепенным сокращением продолжительности ледовых явлений. Эти результаты предоставляют убедительные данные наблюдений о воздействии продолжающихся изменений климата на термический и ледовый режимы рек в бассейне озера Севан и закладывают важную научную основу для будущих гидрологических оценок и исследований воздействия изменения климата на высокогорные речные системы.

Термический режим рек играет огромную роль в их экологическом состоянии. Однако из-за недостатка общедоступных данных о температуре воды в реках существует множество пробелов в наших знаниях о термическом режиме рек, а также о долгосрочных изменениях температуры воды и теплового стока рек. В течение последнего десятилетия изучение термического режима рек было сосредоточено на Арктическом регионе, прежде всего на Северо-Востоке России. В настоящее время мы расширяем пространственное покрытие исследований термического режима рек на территории распространения многолетнемерзлых пород (ММП), как регионы с наиболее динамичными климатическими и ландшафтными изменениями. Изучаемая территория включает территорию России к северу от 60° с.ш., российские части бассейнов Байкала и Амура, бассейн Охотского моря и российскую часть Кавказа. Для всех этих регионов, за исключением Арктики и Кавказа, наши исследования термического режима рек являются первыми за последние 5–6 десятилетий. Мы использовали данные о среднемесячной температуре воды с более чем 400 гидрологических постов на реках в различных ландшафтных условиях за период 1961–2022 гг. Годовой и месячный тепловой поток был оценен по данным с 200 постов. Были оценены переломные годы для всех изученных характеристик, средние значения и стандартные отклонения, изменения после переломных лет и в 1991–2020 гг. по сравнению с 1961–1990 гг. Также был проведен анализ взаимосвязи температуры воздуха и воды. Результаты сравниваются для различных участков криолитозоны с арктическими районами без ММП. Величина изменений температуры речной воды в зоне сплошной ММП значительно ниже, чем в районах с несплошным распространением ММП и в районах без ММП. Показаны очень низкие значения теплового стока Северного Кавказа. Выявлены регионы, в которых локальные факторы играют более важную роль в формировании температуры воды по сравнению с климатическими, например бассейн Байкала. Впервые за более чем 50 лет оценен речной тепловой сток в моря Тихого океана. Показано, что тепловой сток Амура сопоставим с тепловым стоком Лены, несмотря на более южное расположение, что, по-видимому, обусловлено левыми притоками, протекающими в горных районах криолитозоны.

Целью данного исследования является выявление пространственно-временных закономерностей и последних тенденций в термическом режиме рек Беларуси. В качестве исходных данных использованы наблюдения за температурой воды (T_w) на 48 репрезентативных гидрологических станциях, входящих в государственную наблюдательную сеть Белгидромет. Анализ охватывает период 1951–2025 гг. Были проведены описательная статистика и расчеты линейных трендов, а пространственный анализ выполнен в ArcGIS. Результаты показывают, что после 1990 г. в большинстве рек наблюдается четкая тенденция к повышению T_w, связанная с региональным потеплением климата. Долгосрочная средняя T_w за 1951–1989 годы колебалась от 7,6°C до 11,1°C, а за 1990–2025 гг. T_w увеличилась до 8,1–13,0°C. Наиболее заметное повышение произошло в бассейнах рек Припять, Неман и Западный Буг (запад и юг страны), где средняя T_w повысилась на 1,0–1,9°C. В бассейне Днепра повышение T_w составило 0,8–1,5°C, а в бассейне Западной Двины – 0,5–1,0°C. Тенденции годовой максимальной T_w за 1951–2025 гг. положительны и варьируются от 0,2 до 3,8°C. Наибольшее повышение на 1,5–3,8°C наблюдается на реках южной и центральной частей страны: р. Оресса (бассейн Припяти) – 2,8°C, р. Случ (бассейн Припяти) – 3,8 °C. Наименьшее повышение на 0,2–0,40°C происходит в северных реках бассейна Западной Двины и частично в юго-западных районах – на 0,02–0,60°C. Весенний переход T_w через 0,2°C сместился в среднем на 12 дней раньше. В бассейнах Припяти, Немана и Западного Буга это теперь происходит в третьей декаде марта; в бассейнах Днепра и Западной Двины – в первой декаде апреля. Осенний переход от похолодания на 0,2°C сместился в среднем на 8 дней позже. В заключение, исследование выявляет значительные пространственно-временные изменения в термическом режиме белорусских рек, включая повышение средней и максимальной T_w (средняя с 7,6–11,1°C до 8,1–13,0 °C; положительные тенденции до 3,8°C), более раннее весеннее потепление на 12 дней и задержку осеннего похолодания на 8 дней. Эти изменения напрямую связаны с продолжающимся потеплением климата, наблюдаемым в Беларуси с 1989 г.

Обеспечение безопасного судоходства, защита гидротехнических сооружений, минимизация экономического ущерба от стихийных бедствий – все эти задачи являются приоритетными в области изучения ледового покрова на водоемах. К числу наиболее важных видов ледового прогнозирования относится определение дат начала и окончания ледообразования, что является сложным процессом, но существенно различающимся по факторам образования (формирования). Поэтому целью исследования является внедрение методов машинного обучения (методы деревьев решений и наивный байесовский классификатор) в практику моделирования ледовых процессов на реках бассейна оз. Севан. Предложенные алгоритмы основаны на вероятностном включении отдельных признаков в определенный класс (группу). Для исследования были выбраны пять гидрологических участков бассейна Севана, где наблюдаются ледовые явления: р. Дзкнагет (точка наблюдения (т.н.)  Цовагюг), р. Драхтик (т.н. Драхтик), р. Памбак (т.н. Памбак), р. Варденис (т.н. Варденик), Бахтак (т.н. Цаккар). В работе использованы гидрометеорологические данные за период 2015–2023 гг. ("Центр гидрометеорологии и мониторинга" СНКМ МО РА). Для проверки качества методов исходные выборки были разделены на учебные (с 2015 по 2022 гг.) и тестовые (2023 г.) части. Рассматривались деревья решений и метод наивного байесовского классификатора. Представлен анализ ледовых явлений на реках бассейна оз. Севан. Тестирование предложенных методов показало, что фактическое начало ледовых явлений наступает позже прогнозируемых дат. Также модели хуже определяют дату окончания ледовых явлений. При сравнении относительного числа правильных прогнозов за весь период тестовой выборки метод наивного байесовского классификатора демонстрирует небольшое преимущество в точности.

В данной статье исследуется пространственная переносимость модели градиентного бустинга (CatBoost) для прогнозирования экстремальных гидрологических явлений на малых реках с опережением на 1–7 дней. В качестве предикторов использовались климатические данные, агрегированные данные об осадках, статистика текущего расхода воды, индексы таяния снега и сезонные переменные. Для оценки межбассейновой генерализации использовалась схема пространственной перекрестной проверки с исключением одной реки, в которой модель обучалась на наборе бассейнов и тестировалась на независимой реке. Качество классификации оценивалось с помощью точности, полноты и F1-меры. Для интерпретации факторов, определяющих переносимость модели, использовался SHAP-анализ, выявивший различия во вкладе режимов осадков и температуры для бассейнов с различными условиями формирования экстремальных водных расходов. Было установлено, что качество межбассейновой переносимости зависит от гидрологического сходства рек, типа подпитки и сезонных характеристик (январь-март, ноябрь-декабрь). SHAP-анализ продемонстрировал ключевую роль агрегированных значений водного расхода и выявил различия между бассейнам во вкладе этих факторов. Практическая значимость исследования заключается в применимости разработанной модели к бассейнам с ограниченными или отсутствующими долгосрочными данными наблюдений, при условии наличия стандартных климатических данных. Использование схемы межбассейновой перекрестной проверки (Leave-One-River-Out) позволяет провести предварительную оценку обобщаемости модели до ее внедрения в новых районах, а анализ SHAP обеспечивает прозрачность прогнозов и помогает выявить ключевые факторы риска для каждого бассейна. Таким образом, полученные результаты могут быть использованы для разработки эффективных и адаптивных систем раннего предупреждения в различных гидрологических условиях. Данное исследование подтверждает потенциал использования методов машинного обучения для разработки портативных систем раннего предупреждения об экстремальных гидрологических явлениях на малых реках, особенно в условиях ограниченных наблюдений. Предложенный подход может служить основой для разработки систем прогнозирования в регионах с недостаточными гидрометеорологическими данными.

Вынос химических веществ с водосборного бассейна и внешняя нагрузка на водные объекты являются основными причинами их загрязнения. Методы математического моделирования представляют собой одно из перспективных направлений исследований экологического состояния водоемов. В то же время математическая аппроксимация процессов выноса загрязняющих веществ в растворенном виде и в виде, адсорбированном на продуктах эрозии почвы, осложняется отсутствием данных наблюдений за потоками вещества с территории водосбора и оценкой качества воды и химического состава донных отложений. Кроме того, большая пространственная изменчивость подстилающей поверхности водосбора, а именно неоднородность состава почвы, значительно осложняет оптимизацию алгоритмов оценки процессов сорбции/десорбции. С другой стороны, ситуация усугубляется несоответствием между характерным временем отдельных процессов – сорбции/десорбции тяжелых металлов в подстилающей поверхности и формирования водного и твердого стока на водосборе. То есть алгоритмы, существенно обобщающие процессы сорбции/десорбции вещества, должны соответствовать обобщенным по времени моделям потоков вещества из водосборного бассейна. В Институте озероведения Российской академии наук разработана система моделирования внешней нагрузки тяжелых металлов на водный объект. Эта система позволяет оценить вынос растворенных форм и соединений тяжелых металлов, адсорбированных на поверхности в водный объект. Система основана на модели почвенной эрозии и модели внешней нагрузки, имеет балансовую основу, учитывает процессы сорбции/десорбции в почвенном слое, удержание корней растений в водосборном бассейне и трансформацию потока растворов тяжелых металлов в водном объекте вследствие неконсервативности последнего. В результате расчетные данные позволяют дать рекомендации по оптимизации хозяйственной деятельности на водосборе с целью снижения нагрузки на водный объект.

Мониторинг уровня воды в водоемах имеет важное значение для прогнозирования наводнений, управления водными ресурсами и обеспечения безопасности побережья. Традиционные методы измерения требуют регулярного технического обслуживания, что ограничивает их использование в отдаленных районах. Существующие альтернативные подходы часто сложны в эксплуатации и дороги. Поэтому срочно необходима разработка доступного, автономного и надежного уровнемера. Целью исследования является разработка и полевые испытания автономной системы измерения уровня воды, обоснование решений по выбору компонентов, калибровке, адаптации к полевым условиям и обработке полученных данных. Для достижения этой цели были выполнены следующие задачи: 1) разработка конструкции устройства, минимизирующей стоимость компонентов по сравнению с существующими аналогами; 2) обеспечение автономной работы за счет комбинированного источника питания; 3) реализация передачи данных по СМС для мониторинга в реальном времени; 4) проведение полевых испытаний устройства. Реализованная система основана на гидростатическом методе измерения уровня жидкости. Конструкция собрана на перфорированной металлической опоре, поддерживающей три функциональных блока и измерительный датчик. В нижнем блоке размещен батарейный отсек с литий-титановыми батареями, в среднем блоке – коммуникационный модуль SIM800C для передачи данных, а в верхнем блоке – выходное отверстие атмосферной трубки для компенсации давления. Для защиты от повреждений один сегмент кабеля проложен через герметичную полипропиленовую трубку. Калибровка проводилась путем сравнения показаний измерительного датчика с показаниями калибровочного датчика и размеченной гидрометрической рейки. Преобразование уровня выполнялось с использованием теоретических и эмпирических коэффициентов с учетом максимального выходного напряжения датчика и падения напряжения в системе. Система также оснащена датчиком температуры воздуха. Полученные данные передаются каждые три часа двумя способами: по СМС и в базу данных MySQL. После перерасчета информация отправляется на веб-сайт и отображается в виде графиков, что позволяет удобно осуществлять удаленный мониторинг. В результате этой работы был разработан и испытан в полевых условиях на р. Оредеж автономный гидростатический уровнемер. Предложенная конструкция продемонстрировала работоспособность с комбинированным источником питания, надежную передачу данных по СМС и возможность интеграции с веб-интерфейсом.

В статье исследуется влияние глобального изменения климата и урбанизации в масштабах всего бассейна на гидрохимические циклы р. Амур, рассматриваемые через призму русловых процессов во время экстремальных паводков. Несмотря на значительные успехи в понимании паводков как основного фактора, определяющего гидрохимический режим реки, всесторонний анализ исследований в этой области до сих пор отсутствовал. Наш анализ демонстрирует явную тенденцию к росту региональных климатических изменений: с 1989 по 2024 г. среднегодовая температура воздуха повысилась на 1,3℃, а общее повышение с начала инструментальных наблюдений составило 2,0–2,1℃. Это потепление коренным образом изменило частоту сильных паводков, ускорило трансформацию русла и изменило геохимические циклы в речном стоке. Река Амур характеризуется уникальным гидрологическим режимом. Повторяющиеся катастро¬фические наводнения последних лет (2013, 2019, 2020, 2021) демонстрируют влияние гидродинамических факторов на распространение загрязняющих веществ. Турбулентность во время пикового расхода активизирует процессы ресуспензии, приводящие к повторному поступлению тяжелых металлов из донных отложений в водную толщу, фактически превращая русло реки из накопителя в крупный источник загрязнения. В исследовании рассматриваются механизмы русловых процессов и периодичность геохимических циклов, устанавливается четкая связь между этими явлениями. Особое внимание уделяется трансграничному переносу загрязняющих веществ из крупных промышленных центров Китая и Российской Федерации, а также роли фоновых химических соединений. Крупные притоки рек Сунгари и Уссури являются основными источниками антропогенных микроэлементов в Амуре. Урбанизация способствует локальному накоплению свинца и кадмия в донных отложениях прибрежных районов, создавая зоны потенциального вторичного загрязнения. Мы описали пути миграции тяжелых металлов и обнаружили, что их концентрация увеличивается в 2,5–3,5 раза во время паводков. Кроме того, турбулентность потока и динамика русла усиливают химические взаимодействия, создавая выраженную пространственно-временную неоднородность геохимических потоков. В статье оценивается синергетический эффект антропогенного воздействия и природных факторов на качество воды, а также анализируется влияние температуры и химических переменных (соединений металлов, органических веществ) на способность водных экосистем к самоочищению.

Защита поверхностных водных объектов от загрязнения и потребления в настоящее время остается одной из важнейших геоэкологических проблем в системе охраны окружающей среды и развития речных бассейнов. Цель работы – определить качество водных объектов рассматриваемой территории в заданное время и в заданном месте, оценить воздействие горнодобывающей промышленности на качество воды. В работе изучаются особенности водоэкологического состояния и их проблемы в бассейне р. Дебед с учетом воздействия горнодобывающей промышленности. Дебед – одна из важнейших рек Армении. Использованы методы статистического анализа данных, гидрологические расчеты, а также методы обработки, сравнения и сопоставления, геопространственная информация, ArcGIS и др. Установлено, что основными источниками воздействия на воды в бассейне р. Дебед являются добыча металлов (рассеянное и неточечное загрязнение), точечное загрязнение неочищенными бытовыми сточными водами, сельское хозяйство и транспорт. Результаты показали, что в бассейне р. Дебед многие реки на разных участках загрязнены различными тяжелыми металлами, поступающими от горнодобывающей промышленности, что негативно сказывается на развитии макрозообентоса и представляет опасность для здоровья человека в районах, где вода используется для питьевых целей. Полученные результаты имеют важное научное и практическое значение, на их основе можно провести комплексный анализ эколого-экономических исследований текущего состояния бассейна р. Дебед.

Реки обладают естественной способностью к самоочищению, определяемой как способность водных экосистем нейтрализовать загрязняющие вещества посредством взаимосвязанных физических, химических и биохимических процессов. Стойкость загрязняющих веществ в естественном водоеме является результатом совместного влияния этих процессов, которые в совокупности определяют потенциал самоочищения водной среды. Однако эта способность является скорее динамической, чем статической, изменяясь в зависимости от сезона, участка реки и уровня антропогенного воздействия. Когда концентрация загрязняющих веществ превышает критические пороговые значения, способность к самоочищению может разрушиться, что приводит к эвтрофикации и более широкой деградации экосистемы. Несмотря на растущую значимость количественного подхода к оценке способности к самоочищению для комплексного управления водными ресурсами, его использование остается ограниченным и в значительной степени не предназначено для горных рек. Такие реки характеризуются высокой скоростью течения, низкой температурой воды, высокой концентрацией растворенного кислорода и выраженной сезонной изменчивостью, связанной с режимами таяния снега и осадков. По сравнению с гидроморфологическими и гидробиологическими компонентами, гидрохимическую способность к самоочищению можно с легкостью количественно оценить и эффективно измерить на разных участках рек и в разных сезонах. В данном исследовании предложен новый метод количественной оценки гидрохимической способности к самоочищению горных рек. Методология основана на данных мониторинга сезонных гидрохимических параметров в сочетании с данными о расходе речной воды. Необходимые для оценки гидрохимические показатели классифицируются на две категории: обязательные ключевые параметры и вспомогательные параметры. Валидация предложенного метода была проведена на примере Армении и продемонстрировала высокий уровень репрезентативности и применимости. Предложенный подход способствует управлению водными ресурсами на основе фактических данных, поддерживает планирование адаптации к изменению климата и предоставляет индикатор раннего предупреждения об эвтрофикации, которая приобретает все большее значение в условиях растущего глобального дефицита пресной воды.

Усовершенствование методов расчета водного баланса для крупных замкнутых бассейнов, таких как Каспийское море, требует проверки традиционных подходов с использованием современных глобальных баз данных. В данном исследовании представлен сравнительный анализ трех вариантов оценки испарения для акватории Каспийского моря за период 1990–2020 гг. Первый вариант основан на стандартной методологии Государственного океанографического института (ГОИН), где испарение рассчитывается с использованием эмпирических формул, основанных на метеорологических наблюдениях с пяти ключевых прибрежных станций. Второй вариант воспроизводит алгоритм ГОИНа, но использует данные реанализа ERA5, интерполированные к местоположениям тех же станций, в качестве входных параметров используются ветер, температура и влажность. Третий вариант использует прямое испарение, полученное из данных реанализа ERA5, где этот параметр является результатом схемы поверхности суши H-TESSEL, описывающей турбулентный перенос тепла и влаги. Показано, что традиционная методология, предоставляющая точечные оценки, чувствительна к неоднородности распределения метеорологических элементов и к систематическим ошибкам прибрежных измерений. В отличие от этого, ERA5, благодаря ассимиляции спутниковых данных и глобальной сеточной структуре, обеспечивает пространственно непрерывные поля испарения, включая прямой расчет испарения с открытых водных поверхностей. Статистический анализ показывает, что традиционный метод ГОИНа систематически переоценивает годовое испарение (до 1535 мм/год на станции "Тюлений") и демонстрирует более высокую дисперсию и положительную асимметрию по сравнению с подходами, основанными на ERA5. Наилучшая сходимость между всеми тремя методами наблюдается на станции "Огурчинский" на востоке Южного Каспия, в то время как наибольшие расхождения наблюдаются на западных прибрежных станциях (среднеквадратичная ошибка превышает 1100 мм между методами 1 и 2). Корреляция между методом ГОИНа с входными данными ERA5 и прямым испарением ERA5 достигает 0,55–0,82, что подтверждает систематические ошибки в наземных наблюдениях, вызванные, вероятно, переносом сухих континентальных воздушных масс из Центральной Азии при восточном ветре. Вырисовывается четкая географическая закономерность. Сходимость методов постепенно ухудшается от восточного берега Южного Каспийского моря к западному, отражая региональные особенности атмосферной циркуляции. Выявленные расхождения между эмпирическим методом ГОИНа и физически обоснованным реанализом ERA5 подчеркивают необходимость тщательной проверки обоих подходов перед обновлением оперативных расчетов водного баланса Каспийского моря. Сравнительный анализ трех вариантов позволяет количественно оценить расхождения между эмпирическим и физическим подходами, определить области их применения и потенциал использования данных реанализа для уточнения долгосрочных рядов испарения, что имеет решающее значение для надежной реконструкции водного баланса Каспийского моря.

Состав подземных вод определяется природными факторами, такими как поверхностный сток, который растворяет горные породы и обогащает почву органическими веществами. Расширение городских и промышленных зон значительно изменило процессы формирования подземных вод, внедрив техногенные соли(Cl^–, SO₄^2–, NO₃^–, NH₄⁺), сопоставимые по содержанию с природным ионным составом. Соответствие рекомендациям СанПин и ВОЗ по отдельным элементам недостаточно для характеристики качества воды, поскольку может наблюдаться дефицит эссенциальных элементов или появление токсичных элементов в биодоступных формах миграции. В данном исследовании представлены экологические и геохимические характеристики 23 источников в северо-восточной части Московской области (2023–2025 гг.). Почти все источники соответствовали российским стандартам и стандартам ВОЗ, за исключением двух, в которых были превышены пределы содержания нитратов или химическое потребление кислорода (ХПК). Вклад эссенциальных элементов (Ca, Mg, Se) в суточную норму потребления варьировался в зависимости от минерализации. Моделирование содержания неэссенциальных элементов (Ni, Co, Pb, Cd, Cu) показало, что более высокое содержание органических веществ увеличивает комплексообразование с органическими соединениями, изменяя потенциальную токсичность, при этом CdCl₂ представляет особый риск из-за высокой растворимости и клеточного поглощения. Индекс качества воды (WQI), используемый в этом исследовании, объединяет несколько ключевых параметров и, исходя из их роли, устанавливает диапазон от отличного качества до непригодного для потребления. Изученные источники были разделены на группы: с "хорошим" WQI (30% источников), с "отличным" WQI (70% источников). Источники с "хорошим" WQI расположены преимущественно в долине р. Клязьма с развитой инфраструктурой. В этих источниках концентрации Cl^–, SO₄^2–, NO₃^–, Na⁺ находятся в пределах нормы, но держатся на высоком уровне. Состав источников с "отличным" WQI не демонстрирует значительной сезонной динамики. Как правило, сезонные колебания ниже 30% указывают на стабильные гидрогеохимические условия и их относительную независимость от антропогенного воздействия. Поэтому комплексная оценка риска должна учитывать формы существования элементов, достаточность необходимых элементов и сезонную динамику.

Понимание видового состава и распространения водных макрофитов в Арктике и Субарктике приобретает все большее значение в связи с продолжающимися климатическими и антропогенными изменениями в регионе. Информация о водной флоре водоемов Ненецкого автономного округа (НАО) Российской Федерации остается фрагментарной, а целенаправленные флористические исследования водоемов региона до настоящего времени редки. Учитывая быструю динамику водных экосистем, создание системы мониторинга имеет важное значение. Для восполнения этого пробела в НАО проводится инвентаризация водных макрофитов (сосудистых растений, мхов и макроводорослей). Были проанализированы гербарные образцы из 118 водоемов, в том числе собранные в Ненецком природном заповеднике; все образцы депонированы в гербарии Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина. Полученный список включает 105 таксонов. Были зарегистрированы новые для региона один вид и два гибрида. Был идентифицирован вид Batrachospermum gelatinosum, занесенный в Красную книгу НАО. Наибольшее разнообразие наблюдалось в окрестностях г. Нарьян-Мара (51 таксон). Эти данные устанавливают базовый уровень для долгосрочного мониторинга водной флоры и обеспечивают основу для научно обоснованного сохранения субарктических экосистем Европейской части России.

Куйбышевское водохранилище было создано в 1957 г. после строительства плотины на р. Волга вблизи городов Жигулевск и Тольятти. С момента создания водохранилища проводились исследования гетеротрофного бактериопланктона. Эти исследования позволили получить долгосрочные данные об изменениях его численности и биомассы. Однако до недавнего времени его истинная таксономическая структура оставалась неизученной, поскольку культивируемой является лишь небольшая часть бактериального сообщества. В 2021, 2023 и 2024 гг. мы изучали бактериопланктон в нижней части водохранилища, используя как классические методы, так и метабаркодинг гипервариабельного региона V4 гена 16S рРНК. За весь период исследования было обнаружено 3061 нецианобактериальных ОТU; отдельные пробы содержали от 327 до 1349 ОТU (в среднем 782). Объединенная библиотека содержала 45 филумов царства Bacteria согласно таксономии Silva; девять из них включали более 100 ОТU каждый, но 17 минорных филумов содержали 5 или менее ОТU. 283 ОТU остались не идентифицированными даже до уровня филума. По числу прочтений сообщество было представлено преимущественно Pseudomonadota, Bacteroidota, Actinomycetota, Verrucomicrobiota и Planctomycetota, которые вместе составляли 90% нецианобактериальных последовательностей. Высокое относительное обилие филумов Verrucomicrobiota и Planctomycetota нетипично для крупных пресноводных озер и водохранилищ, и является специфической особенностью Куйбышевского водохранилища. 905 ОТU, численность которых превышала 0,1% по крайней мере в одном образце, очевидно составляли основную часть бактериопланктона в исследуемом водохранилище. Доминирующий комплекс ОТU включал типичные пресноводные формы: Planktophila, Nanopelagicus (Nanopelagicaceae: Actinomycetota), Fonsibacter (Pelagibacteriales: Alfaproteobacteria), Limnohabitans (Comamonadaceae: Betaproteobacteria), Massilia и несколько других Oxalobacteraceae (Betaproteobacteria). Кроме того, были широко представлены таксоны, связанные с различными видами фитопланктона и цветением цианобактерий, такие как штамм UKL13-3 (NS11-12: Bacteroidota), протеобактерии Roseomonas и Sphingorhabdus, а также представители Planctomycetaceae. Пространственно-временной анализ не выявил отдельных кластеров бактериальных ОТU, специфичных для конкретного района или даты отбора. Анализ PERMANOVA показал, что таксономическая структура бактериопланктона примерно в равной степени зависит от месяца отбора проб и концентрации хлорофилла-а. По данным микроскопии, в течение всего периода исследования биомасса бактериопланктона (34–361 мкг C/л) и его численность (1,5–12,7·10⁶ клеток/мл) значительно изменялись. В среднем оба показателя сезонно увеличивались с мая по август и снижались к сентябрю. В бактериопланктоне преобладали одиночные свободноживущие клетки. В июле–августе на всех станциях были зарегистрированы бактерии, в различной степени ассоциированные с отдельными клетками или колониями фитопланктона. Общая бактериальная биомасса и численность достоверно коррелировали с концентрацией хлорофилла-а.

Меромиктические озера – редкий тип водоемов. Они характеризуются устойчивой вертикальной стратификацией, вызванной разницей плотности между слоями воды, которая сохраняется на протяжении многих лет, столетий и даже тысячелетий. В первой инвентаризации меромиктических озер упоминалось 121 озеро, в том числе 12 в СССР. В 2009 г. в "Энциклопедии внутренних вод" было перечислено 224 меромиктических озера, 14 из которых находятся в России. Россия занимает одну седьмую часть земной поверхности, но количество выявленных меромиктических водоемов было непропорционально малым. Собрав публикации о меромиктических водоемах в России с конца XIX в. по настоящее время, мы составили новый список из 54 водоемов. В этот список входят 31 прибрежный морской водоем (за исключением Черного моря, которое является крупнейшим в мире меромиктическим водоемом), 14 карстовых озер, пять ледниковых озер, четыре бессточных соленых меромиктических водоема в засушливой зоне и один искусственный пруд. Наиболее распространенным типом меромиктических водоемов в России являются прибрежные морские, где слоистая структура возникает в результате покрытия морской воды поверхностным стоком. Семь водоемов находятся на побережье Баренцева моря, 15 – Белого моря, один – Берингова моря, три – Японского моря и три – Охотского моря. В Белом и Баренцевом морях меромиктические озера отделились от морской акватории во время послеледникового поднятия побережья; на Дальнем Востоке их образование обычно связано с динамикой прибрежных отложений. Большинство континентальных меромиктических озер имеют карстовое происхождение, в то время как на северо-западе страны многие из них имеют ледниковое происхождение и высокое содержание железа и марганца в придонных водах. Самая маленькая группа – это бессточные соленые озера в засушливых регионах, где в периоды высокой влажности поверх соленой воды может появляться пресный слой. Экосистема меромиктического озера состоит из вертикальной последовательности сообществ в разных слоях. В придонной зоне находится аноксийная зона, населенная древними микроорганизмами. На границе между аэробной и анаэробной зонами (в хемоклине) существует высокопродуктивная зона с автотрофными микроорганизмами: в случае сульфидной аноксии – это серные бактерии, осуществляющие древнейший аноксигенный фотосинтез; в случае железомарганцевой аноксии – железоокисляющие бактерии, которые помогают поддерживать градиент минерализации. Важно обеспечить защиту всех меромиктических водоемов, а также окружающих их ландшафтов.

Устойчивая стратификация озер часто сопровождается аноксией в придонном слое, что приводит к выраженной вертикальной неоднородности микробных сообществ и их функционального потенциала. Мы исследовали вертикальное распределение бактериопланктона в двух светловодных стратифицированных озерах: оз. Паленое (южная граница лесной зоны, 27 га, глубина 8 м) и оз. Прудовиков (лесостепная зона, 6,5 га, глубина 5,5 м). Среди гетеротрофного бактериопланктона в обоих озерах по относительной численности доминировали Planctomycetota и Verrucomicrobiota, а Pseudomonadota и Bacteroidota занимали третье и четвертое места соответственно. Распространенные пресноводные актиномицеты и протеобактерии, например Nanopelagicus и Planktophila (Nanopelagicales), Fonsibacter (Alphaproteobacteria) и Comamonadaceae (Betaproteobacteria), присутствовали в обоих озерах в сходных, но низких количествах. На более низких таксономических уровнях бактериопланктон двух озер существенно различался. Кроме того, если в эпилимнионе варианты ампликонных последовательностей (АП), присутствующие в одном озере, замещались филогенетически близкими АП в другом, различия между пробами из анаэробных слоев были более выраженными из-за более филогенетически контрастной структуры АП. В целом, вертикальная структура бактериопланктона в оз. Прудовиков была заметно менее разнообразной, чем в оз. Паленое. Цианобактерии были доминирующим филумом в эпилимнионе оз. Прудовиков, но занимали четвертое место в менее продуктивном оз. Паленое. В обоих озерах среди доминирующих видов присутствовали представители семейства Cyanobiaceae. Кроме них, в оз. Паленое доминировали цианобактерии Dolichospermum spp. и Planktothrix isothrix, тогда как в озере Прудовиков преобладали Pseudanabaena, Raphidiopsis и Planktothrix agardhii. Среди фототрофных бактерий в хемоклине обоих озер и гиполимнионе оз. Паленое среди фототрофных бактерий доминировали различные таксоны Cyanobacteria и Chlorobiota; другие группы были минорными. В составе Chromatiaceae в оз. Паленое был обнаружен Thiodictyon syntrophicum, тогда как в оз. Прудовиков присутствовали три АП, принадлежащие Chromatium okenii (ранее не отмечавшемуся в этом озере), и неопределенный АП, отдаленно родственная как Thiodictyon, так и Lamprocystis. Несмотря на явные различия в филогенетической структуре, анализ обилия метаболических путей, предсказанных с помощью PICRUSt2, выявил функциональное сходство между бактериальными сообществами эпилимниона обоих озер. Однако пробы из зоны хемоклина (3,5–4,0 м) и самого нижнего исследованного горизонта оз. Паленое (6 м) наиболее заметно отличались от других проб и друг от друга. Наши данные показывают, что функциональная структура остается достаточно стабильной на высоких ступенях иерархии метаболических путей и довольно контрастной на уровне предсказанной структуры ортологии генов.

Создание и развитие Спасо-Преображенского Соловецкого монастыря на Большом Соловецком острове в Белом море потребовало обеспечения его устойчивого водоснабжения. Последним водохранилищем в западной озерно-канальной системе, обеспечивающим нужды монастыря, является озеро Святое. Оно соединено каналом (берущим начало от него) длиной более 2 км (питьевой канал) с озером Питьевое. В настоящее время для нужд водоснабжения монастыря и поселка Соловецкий, расположенного вокруг стен этого монастыря, забор воды осуществляется примерно посередине Питьевого канала. Исследуемое озеро в настоящее время не находится под явным антропогенным воздействием. На его берегах нет жилых построек или промышленных предприятий. Рекреационное воздействие гребных лодок и электромоторов в настоящее время незначительно, но туристический поток на Соловецкий остров ежегодно увеличивается. Исследования гидрохимических параметров различных водоемов в России и за рубежом показывают, что, помимо антропогенного воздействия, на свойства воды могут влиять климатические изменения. Целью данного исследования было обобщение данных, полученных по гидрохимическим параметрам озера Питьевое за 5 лет (2020–2024 гг.), и выявление возможных изменений в их естественном состоянии. Питьевое озеро расположено к северо-востоку от поселка Соловецкий. По происхождению это ледниково-тектоническое водохранилище. Форма озера лопастная. Бассейн простирается с северо-запада на юго-восток. На рельефе дна четко выражены две глубокие впадины – северная и южная, разделенные подводным порогом глубиной 1,8 м над ним. Пробы воды отбирались с лодки послойно с помощью 2-литрового горизонтального поликарбонатного батометра на 10-метровой глубинной станции у истока Питьевого канала. Проведенные исследования показали, что климатические колебания температуры воздуха и осадков привели к колебаниям температуры и уровня воды в исследуемом водохранилище. Сочетание этих изменений повлияло на вариации гидрохимических параметров. Цветность, электропроводность, содержание растворенного железа (увеличение) и pH, а также минерализация (уменьшение) в большей степени зависели от количества осадков. Температура воды влияла на содержание кислорода, наблюдалось создание бескислородных условий в придонных слоях озера. Возникновение анаэробных процессов в придонных слоях озера сопровождалось увеличением продуктов разложения органических веществ, в частности бикарбонатов. При этом не наблюдалось увеличения содержания сероводорода, его концентрация за весь период исследования не превышала 5 мкг/л. Полученные результаты указывают на необходимость ежегодного мониторинга на водоочистных сооружениях, даже несмотря на то, что колебания гидрохимических параметров в настоящее время в основном связаны с изменениями климатических условий.

Данное исследование посвящено валидации комплексной геолого-экологической диагностической методологии оценки состояния децентрализованных источников (ДИ) питьевой воды в целях повышения безопасности и снижения экологических рисков для здоровья населения Липецкой области. Методологическая схема исследования включает 4 последовательных этапа: 1) подготовительный (отбор проб питьевой воды из источников водопользования); 2) экспериментальный (собственно химико-аналитические исследования); 3) вычислительно-аналитический (оценка качества воды и потенциальных рисков для здоровья населения); 4) прогнозирование и рекомендации (зонирование жилых районов региона по качеству воды и уровню экологических рисков водопотребления). Мониторинговые исследования охватили 63 населенных пункта в 18 муниципальных районах Липецкой области. В ходе полевых экспедиций с 2025 г. по зиму 2026 г. было отобрано 119 проб воды из ДИ, включая колодцы (39 проб), родники (21 проба), скважины (12 проб) и колонки (47 проб). Была проведена комплексная оценка качества отобранных проб воды на основе результатов органолептического (интенсивность вкуса и запаха, цвет, прозрачность и наличие осадка) и химического (12 показателей) анализов с использованием классических и инструментальных методов, включая 6 показателей, приоритетных для липецкой воды (общая жесткость, железо, марганец, бор, аммиак и нитратный азот). Органолептический анализ показал, что чаще всего качество питьевой воды, взятой из ДИ, не соответствует стандартам по интенсивности вкуса и запаха – 15,13% и 15,97% соответственно, а также по цвету воды – 5,88%, и наличию недопустимого осадка в воде – 8,4%. Проведенные исследования показали, что в целом по всем 18 районам Липецкой области средние концентрации приоритетных показателей питьевой воды соответствуют санитарно-гигиеническим нормам для ДИ. Однако в некоторых пробах были зафиксированы максимальные концентрации загрязняющих веществ, превышающие кратность стандартов в несколько раз, что снижает качество питьевой воды и уровень безопасности ее использования: общая жесткость (1,01–1,9 ПДК), железо (1,06–5,41 ПДК), марганец (1,06–1,34 ПДК), бор (1,02–3,6 ПДК), аммоний (1,02–2,32 ПДК) и нитратный азот (1,01–1,85 ПДК). Расчет популяционного риска для  населения показал, что около 3 210 человек, в основном, сельские жители Липецкой области, подвержены риску проблем со здоровьем из-за потребления воды ненадлежащего качества. На основании результатов исследования были даны рекомендации по повышению безопасности питьевой воды в Липецкой области.

Исследования донных сообществ проводились на подводных склонах Валаамского архипелага в северной части Ладожского озера на глубинах до 30 м. В ходе исследований применялись водолазные методы, видеосъемка с участием водолазов и дистанционно управляемые подводные аппараты (ТНПА). В общей сложности было зарегистрировано более 160 таксонов беспозвоночных. Глубина оказалась наиболее значимым фактором, определяющим количественные параметры сообществ на всех исследованных участках. Волновая активность определяла численность зообентоса в верхнем 10-метровом слое. В закрытой бухте максимальные значения численности и биомассы зообентоса наблюдаются в литоральной зоне (до 8 м). В полузакрытой бухте и на открытых прибрежных участках пик численности смещается в сублиторальную зону (глубже 8 м), где волновое воздействие уменьшается. Тип субстрата существенно влиял только на видовой состав сообществ, но не на их количественные характеристики. В прибрежной зоне озера происходят масштабные изменения – многочисленные инвазии чужеродных видов и повышение трофического статуса, вызванное потеплением воды и загрязнением. В то же время, начиная с глубины 8 м (сублиторальная и профундальная зоны), изменения в сообществах практически не наблюдаются и большая часть бентосной биомассы (более 70%) состоит из реликтовых холодноводных ракообразных. Предложенный комплексный подход дополняет первоначальное обследование детальной работой на подводных склонах и обеспечивает наиболее надежную оценку кормовой базы рыб и экологического состояния экосистемы озера. Было более полно определено таксономическое разнообразие; оценена биомасса кормового бентоса в прибрежных районах и на подводных склонах; определено пространственное распределение ключевых бентосных видов (включая реликтовых ракообразных) в зависимости от топографии, субстрата и волновых условий. Ежегодные мониторинговые наблюдения позволяют дополнительно сравнивать изменения экологического состояния и кормовой базы донных рыб на значительной площади глубоководной зоны озера.

Из-за отсутствия специализированной метеорологической станции в районе Тамбуканских озер для получения достоверных климатических данных требуются альтернативные подходы. Данное исследование восполняет этот пробел с применением методов пространственной интерполяции. Методология дополнительно усложняется из-за сложной топографии региона, которая существенно влияет на локальное распределение температур. В статье представлены результаты реконструкции среднегодовых температур воздуха в районе Тамбуканских озер, обусловленной отсутствием данных местной метеорологической станции (МС). С использованием геоинформационных технологий на основе метода LLRA (корректировка вертикального температурного градиента), данных наблюдений семи ближайших МС (1955–2025 гг.) и цифровой модели рельефа SRTM были рассчитаны скорректированные среднегодовые температуры воздуха для озер. Сравнение полученных значений с данными сети МС с применением коэффициента корреляции Пирсона выявило наибольшее сходство со станцией "Минеральные Воды". Примечательно, что анализ показал: несмотря на относительно небольшое расстояние между озерами и МС "Минеральные Воды", сохраняются систематические различия в температурах, обусловленные высотой над уровнем моря и местными микроклиматическими условиями. Этот вывод подчеркивает важность высотных поправок, а не использования сырых данных станции. Детальный анализ показал, что район Тамбуканских озер систематически холоднее на 0,74℃ при среднеквадратической ошибке 0,8℃, что признано приемлемым. Годовые суммы осадков не использовались в качестве основного критерия из-за сложного рельефа Предкавказья, влияющего на перенос воздушных масс. Обоснована целесообразность использования данных МС "Минеральные Воды" для последующего расчета водно-солевого баланса озер.

В исследовании представлен обзор распределения и изменений компонентов гидрологического цикла на территории Беларуси. Динамика осадков не показывает значимой тенденции; однако летние осадки уменьшаются на 2,4 мм за десятилетие, что сопровождается увеличением частоты сильных ливневых дождей за последние 25 лет. Статистически значимый сдвиг в сторону роста произошел в середине 2000-х годов. Этот сдвиг обусловлен интенсивным летним потеплением, изменением влажности и стабилизацией ветровых условий после 2010 г. Водные ресурсы, которые тесно коррелируют с осадками, сократились на 17% за последние 10–15 лет, несмотря на отсутствие значимой тенденции в годовом количестве осадков. Тенденции речного стока включают увеличение зимнего маловодья и пиков зимних паводков, а также уменьшение весеннего стока и сокращение числа весенних паводков. В теплый сезон усиление засушливости и более частые и сильные дожди с середины 1990-х гг. привели к увеличению летних и осенних минимумов маловодья и высоты паводков, вызванных осадками, особенно в восточной половине страны. Увеличение частоты сильных гидрологических засух, главным образом в западном регионе, связано со значительным дефицитом осадков в последние десятилетия. Климатические прогнозы показывают продолжающееся повышение температуры зимой и весной, в то время как летом и осенью ожидается умеренное увеличение количества жарких дней. Осадки показывают как увеличение годовых и летних сумм, так и усиление засушливости в течение вегетационного периода по всей стране. Прогнозируемые гидрологические тенденции включают увеличение зимних и летне-осенних минимумов стока, общее снижение пика весеннего паводка и годовые изменения стока, варьирующиеся от незначительного снижения до умеренного увеличения в зависимости от сценария. Среднегодовой сток останется близким к исторической норме, но вероятность экстремальных гидрологических явлений возрастет.

Цель работы – оценить внутреннюю фосфорную нагрузку Иваньковского водохранилища на основе результатов полевых наблюдений и экспериментальных исследований и сравнить ее с притоком фосфора из водосборного бассейна. Это важный источник дополнительных питательных веществ даже при снижении загрязнения из водосборного бассейна. Основными факторами, влияющими на поток фосфора из донных отложений, являются: окислительно-восстановительный потенциал, pH и температура, а также микробиологическая активность. Иваньковское водохранилище с сезонным регулированием стока испытывает значительное антропогенное воздействие. Периоды аноксидных условий наблюдаются летом и зимой. Донные отложения представлены разнообразным материалом в зависимости от района и морфологических особенностей затопленной долины. Внешняя фосфорная нагрузка водохранилища рассчитывалась по результатам ежемесячного отбора проб в устьях 14 притоков в 2022–2023 гг. Поток фосфора из донных отложений определялся трубчатым методом в период исследований в 2020–2024 гг. Для уточнения периодов дефицита кислорода в придонном слое, в течение которых фосфор интенсивно высвобождается из отложений, использовалась математическая квазидвумерная гидрологическая модель водохранилища HRM-MSU. По данным отбора проб в 2022 и 2023 гг., общий приток фосфатов в водохранилище, по данным со станции Горохово (ниже Тверской водоочистной станции), составил 1359 и 2125 т. Поступление фосфора из бассейнов Ламы, Шоши и других притоков составило 160 и 246 т /год. Суммарный приток фосфатов в водохранилище с реками оценивается в 1519 и 2371 т PO4/год, или в пересчете на фосфор – 495 и 773 т P/год. Умножением значения потока фосфора из отложений каждого района на его площадь, было получено, что в 2020–2022 гг. поступление минерального фосфора составило 1903, 1717 и 1646 т P/год соответственно. При этом на русло реки приходится 36–38% от общего объема поступления из-за его меньшей площади. Таким образом, автохтонная нагрузка играет значительную роль для Иваньковского водохранилища, превышая поступление с притоками.

Меромиктические водоемы морского происхождения наиболее распространены на территории России. Все они обладают уникальной структурой и являются объектами исследований ученых различных областей. Такие озера характеризуются слоистой структурой, состоящей из верхнего слоя смешивания, хемоклина и монолимниона, где накапливаются сульфиды и продукты бактериальной трансформации сероводорода. Меромиктические водоемы морского происхождения образуются в результате отделения небольших заливов от моря под действием природных или антропогенных процессов. Переход от стратифицированной морской лагуны к пресноводному озеру может занять довольно много времени, в течение которого значительно изменяется гидрохимическая структура и состав гидробионтов в водоемах. Сильно изрезанное Карельское побережье Белого моря поднимается в результате отступления последнего ледника. Вследствие этого процесса из небольших заливов и лагун образуются стратифицированные водоемы; со временем они могут превратиться в пресноводные озера. На меромиктической стадии отделения в таких водоемах может развиваться эвксиническая структура. В придонных слоях накапливается сероводород в высоких концентрациях (до 600 мг/л), образующийся в результате процесса восстановления сульфатов. В донных отложениях водоемов накапливаются различные восстановленные соединения серы. На примерах нескольких водоемов на разных стадиях отделения от моря показано, что по мере развития стабильной изоляции от моря формируется стратификация водной толщи и увеличивается количество сульфидов, накапливающихся в придонных слоях. В донные отложения поступает достаточное количество органического вещества различного происхождения (содержание в верхних слоях до 12%). В результате бактериального восстановления сульфатов в озерных отложениях образуются различные соединения восстановленной серы, а именно сульфид, пирит, элементарная и органическая сера. На начальных стадиях отделения озера от моря пиритовая сера преобладает в общем количестве восстановленных соединений серы, аналогично морским дональным отложениям. По мере перехода к пресноводному состоянию начинает преобладать органическая сера, в результате чего распределение восстановленных соединений серы в отложениях становится схожим с отложениями пресноводных озер. Изучение меромиктических озер является актуальной проблемой в свете изменения климата. Исследования таких озер имеют большое значение для понимания процессов, происходящих в водоемах, образованных не только естественным путем, но и антропогенным (техногенным) образом. Это также дает возможность прогнозировать развитие негативных последствий, связанных с искусственным разделением морских районов.

Послеледниковое поднятие побережья Белого моря привело к образованию многочисленных меромиктических лагун на разных стадиях изоляции от моря. Таки водоемы характеризуются различной концентрацией окрашенной фракции растворенного органического вещества (РОВ) и различными оптическими свойствами водной толщи. В наших предыдущих исследованиях было показано, что увеличение содержания РОВ приводит к сдвигу спектрального состава света под водой в сторону более длинноволновой области. Сезонные и суточные изменения высоты стояния солнца приводят к изменениям спектра солнечного света, достигающего поверхности воды. Целью данного исследования был анализ спектрального состава подводного света в разное время суток, а также в разные месяцы летнего сезона – в начале июля и начале сентября. Более низкое положение солнца над горизонтом приводит к сдвигу коротковолнового края спектра на 40–50 нм вправо. Однако изменения солнечного спектра на поверхности мало влияют на соотношение различных частей спектра под водой: они варьируют в зависимости от сезона и времени суток только в верхних слоях, но в водоемах с низким содержанием РОВ эти различия более выражены. Этот эффект можно объяснить значительным поглощением синего света РОВ. В более изолированных водоемах синий свет исчезает на глубине 0,5 м, что приводит к более стабильному спектральному составу света под водой в разное время суток и в разные сезоны. Однако осенью ослабление синего света менее выражено, что может быть связано с сезонными изменениями концентрации РОВ в верхних слоях и снижением активности фитопланктона. Несмотря на незначительные различия в спектральном составе света, подводный световой климат летом и осенью имеет свои особенности. Осенью в утренние и вечерние часы освещенность значительно ниже, чем днем. Так, в дневное время интенсивность светового потока в хемоклине на глубине 3 м составляет порядка 2 мкмоль/ м²·с, в 8 утра такая освещенность зарегистрирована на глубине 2,7 м (0,3 м выше уровня хемоклина), а в 8 вечера лишь на глубине 0,3 м. Таким образом, в темноводных беломорских меромиктических водоемах осенью, в первую очередь, меняется глубина распространения света, а не спектральный состав. В слабоизолированных водоемах с низким содержанием РОВ при низком положении Солнца над горизонтом также обнаружены изменения спектрального состава света под водой.

Озера Большие Хрусломены и Банное на острове Олений (Кандалакшский залив, Белого моря) представляют собой уникальный пример антропогенной трансформации морских заливов в изолированные водоемы. В конце XIX в., при строительстве лесопильного завода две залива были отделены от моря для получения пресной воды, а проходы между островами были заполнены отходами лесопильного производства. За 130 лет изоляции сформировались контрастные гидрохимические условия: оз. Банное стало пресным димиктическим с сезонной аноксией, а оз. Большие Хрусломены – меромиктическим с эвксинической аноксией и содержанием сероводорода в придонных слоях до 600 мг/л. Однако накопленный экологический ущерб от деятельности завода, включая загрязнение почвы ПХДД/ПХДФ, ранее не оценивался. Пилотное исследование было проведено в сентябре 2025 г. Образцы почвы были отобраны послойно на площадке складирования свежеобработанной антисептиком древесины. Анализ 17 токсичных конгенеров ПХДД/ПХДФ выполнен методом ГХ-МС с расчетом эквивалента токсичности (WHO-TEQ). Во всех горизонтах зафиксировано экстремально высокое загрязнение. В слое 0–20 см сумма ПХДД достигла 1449 нг/кг, ПХДФ – 335 нг/кг, а значение WHO-TEQ составило 71,4 нг/кг, что превышает действующие российские гигиенические нормы для жилых районов (50 нг/кг) и сельскохозяйственных угодий (5 нг/кг (СанПиН 1.2.3685-21). Принципиально важной особенностью является глубокое проникновение: на глубине 40–80 см сумма ПХДД оставалась на уровне 1444 нг/кг, а ПХДФ возрастает до 354 нг/кг. Соотношение ПХДД/ПХДФ > 4 и доминирование высокохлорированных конгенеров типичны для загрязнений, связанных с хлорфенольными препаратами, применявшимися на лесопилках в середине XX века. Такой профиль вертикального распределения нетипичен для водных антисептических растворов (обычно диоксины сорбируются в верхних 5–10 см). Наблюдаемая миграция указывает на наличие маслянистого носителя (нефтяные масла, креозот), повышающего подвижность гидрофобных диоксинов. Эта гипотеза подтверждается свидетельствами старожилов о применении препарата красного цвета, характерного для технических смесей пентахлорфенола в масле, стабилизированных оксидами металлов. Таким образом, десятилетиями происходило постоянное поступление загрязнителей в грунт при стекании растворов с древесины и инфильтрации осадков.  Почвы бывшего лесозавода являются мощным вторичным источником диоксинов. Близость озер создает высокий риск поступления супертоксикантов в водные экосистемы с последующим накоплением в донных отложениях и трофических цепях. Данное пилотное исследование подтверждает необходимость детального обследования территории, включая зоны складирования, пути стока и акваторию озер, для оценки масштабов загрязнения.

Активность природного фитопланктона в присутствии неблагоприятных факторов активно изучается с использованием флуоресценции хлорофилла. Влияние H₂S в различных концентрациях на светоиндуцированный фотосинтез природных криптофитовых микроводорослей Rhodomonas sp. (меромиктические воды Белого моря) изучалось с помощью кривых индукции флуоресценции хлорофилла (кривые OJIP). Кривые регистрировались с помощью флуориметра Aquapen-C 100 ("Photon System Instruments", Брно, Чешская Республика). Было показано, что воздействие H₂S (8 мг/л) снижает относительную максимальную скорость переноса электронов (ETR_max) и максимальный коэффициент использования световой энергии (α), в то время как нефотохимическое тушение флуоресценции, связанное с относительным увеличением рассеивания избыточной энергии, увеличивается. Анализ кривых индукции флуоресценции показал, что инкубация микроводорослей в течение 10 мин с H₂S в концентрациях выше 2,3 мг/л значительно снижала функциональную активность ФС II (PI_ABS), выраженную высокими значениями квантового выхода фотохимии ФС II (F_V/F_M), доли активных реакционных центров (ABS/RC) и квантового выхода переноса электронов в ФС II (φE₀). Снижение переноса электронов сопровождается увеличением рассеивания неиспользованной световой энергии (DI₀/RC). H₂S в концентрациях выше 2,3 мг/л снижал амплитуду всех фаз, в первую очередь укорачивая фазу I-P, что указывает на нарушение переноса электронов в пластохинон-цитохром b₆f комплексе между фотосистемами. Таким образом, природные микроводоросли рода Rhodomonas sp. испытывают стресс при воздействии 2,3 мг/л H₂S, что значительно выше концентраций, типичных для хемоклина и анаэробных зон водоемов, где обитают Rhodomonas sp. Предлагается использовать флуоресцентные методы для изучения состояния фитопланктона в прибрежных меромиктических водоемах с различными концентрациями H₂S.

Гранулометрический состав донных отложений (ГСДО) озер отражает все процессы, происходящие в водоеме и в пределах водосборного бассейна. Он является функцией состава почв водосборного бассейна, динамики переноса и седиментации, а также физико-химических и биогеохимических условий. Исследование ГСДО необходимо для определения характера его изменений вдоль разреза с целью установления характеристик гидрологического режима и изменений уровня воды в озере в прошлом. Для определения ГСДО применяется метод идентификации шести фракций донных отложений, определяющих механизм седиментации органического и минерального материала в водной среде. Это осуществляется с помощью пипеточного метода в сочетании с ситовым методом (ФР.1.31.2018.29623). Расчет содержания фракций производится по абсолютно сухой массе образца. Относительная погрешность измерения для всех гранулометрических фракций составляет от 19% до 29%. Донные отложения озера классифицируются по Качинскому Н.А. Исследование проводилось на примере малоизученного Банного озера, отделенного от Белого моря каменной плотиной во время строительства лесопильного завода на острове Олений в 1897 г. с целью опреснения озерной воды и использования ее для работы паровых двигателей. До строительства завода это озеро представляло собой глубоководный залив, простирающийся далеко вглубь суши. В течение двух лет морской залив превратился в пресноводное озеро, которое до сих пор активно используется в качестве источника пресной воды, а бытовые сточные воды сбрасываются в Горелую бухту. Банное озеро не привлекло внимания ученых, которые ранее проводили исследования ряда подобных водоемов, расположенных на разных этапах отделения от Кандалакшской бухты Белого моря (Краснова Е. Д., 2021), и до настоящего времени никаких исследований этого озера не проводилось. Материалом для изучения текущего состояния донных отложений опресненного озера Банное послужили пробы, собранные в период летнего маловодья 2024 г. сотрудниками Лаборатории экоаналитических исследований с помощью гравитационного пробоотборника (интервал отбора проб 5 см). Изоляция и опреснение озера создали условия для накопления и минерализации образовавшегося там органического вещества, которое можно оценить по содержанию потерь при прокаливании (LOI). Также было определено соотношение минеральных и органических компонентов в идентифицированных гранулометрических фракциях исследованных образцов осадка. Выявленные различия в гранулометрическом составе осадков, вероятно, отражают особенности стратификации, связанные с вариациями накопления осадка в противоположных частях озера и высокой продуктивностью органического вещества в самом водоеме.

Меромиктические водоемы – это водные системы, в которых водная толща остается частично или полностью неперемешанной в периоды циркуляции. Это приводит к образованию слоев с различными плотностями и экологическими параметрами. Такая особенность делает меромиктические озера отличными модельными объектами для изучения факторов, определяющих вертикальную структуру фитопланктона (ФП). В нашем исследовании рассматриваются три меромиктических озера с различными климатическими и геоморфологическими характеристиками. Оз. Скурча соединено с Черным морем, в то время как озера Кисло-Сладкое и Еловое частично изолированы от Белого моря. Были измерены соленость, температура, спектральные характеристики проходящего солнечного света и общая освещенность на разной глубине, а также оценена численность хищных динофлагеллят. Затем мы определили, как абиотические параметры влияют на вертикальное распределение и структуру ФП, а именно на видовой состав и численность. Согласно многофакторному регрессионному анализу, факторы, определяющие изменения в структуре ФП, различались в разных водоемах. В оз. Скурча для общего распределения ФП наиболее значимым фактором оказалась температура (31,5%, p=0,002). Спектральный диапазон 560–580 нм оказался решающим для водорослей, содержащих фукоксантин (45%, p=0,003), а диапазон 600–650 нм – для группы Cryptista, содержащих фикобилины (76%, p=0,063). В оз. Кисло-Сладкое диапазон 481–550 нм был ведущим фактором распределения микроводорослей с фикобилинами (54%, p=0,034) из-за доминирования Rhodomonas sp., содержащего PE545. В оз. Еловое соленость и выедание хищниками объясняли 79% дисперсии в структуре фитопланктона (p<0,05). Вертикальные изменения этих параметров окружающей среды привели к развитию различных сообществ в определенных слоях каждого озера. В оз. Скурча в поверхностном слое преобладали диатомовые водоросли и мелкие виды водорослей. Динофлагелляты преобладали на глубине 2–3 м, криптофитовые водоросли занимали нижнюю часть фотической зоны. В верхнем слое оз. Кисло-Сладкое доминировали цианобактерии, а в высокопродуктивной зоне непосредственно над хемоклином преобладали Rhodomonas sp. В оз. Еловое в пресноводной зоне преобладали диатомовые водоросли; в солоноватой зоне зарегистрировано два слоя мелких криптофитовых. Эти слои были разделены тонкой зоной, где преобладали хищные динофлагелляты Oxyrrhis marina и эвглены Euglena proxima, которые, вероятно, слишком велики для этих хищников.

Изоляция морских акваторий при строительстве различных гидротехнических сооружений может сопровождаться уменьшением их естественного водообмена с морем, развитием стратификации и появлением сероводорода в анаэробных водах. В конце XIX в. для технических нужд лесопильного завода, строившегося на острове Олений (губа Ковда, Кандалакшанский залив Белого моря), два близлежащих морских залива были изолированы от моря каменными дамбами. За относительно короткий период (около 130 лет), прошедший с момента их изоляции, на месте морских заливов образовались озера: соленое озеро – Большие Хрусломены и пресноводное – Банное озеро. Текущее состояние обоих водоемов было изучено в августе 2024 г. Основные гидрохимические характеристики определялись непосредственно на борту лодки. В полевой лаборатории определяли концентрации сероводорода (фотометрическим и йодометрическим методами), растворенных форм железа (фотометрическим методом с использованием феррозина в пробах воды, отфильтрованных через фильтр 0,45 мкм) и биогенных элементов стандартными и валидированными методами. Одновременно проводили аналитические процедуры с учетом всех тонкостей отбора и анализа воды с высоким содержанием сероводорода, что позволило максимально минимизировать его потери и получить корректные результаты. Ионный состав воды определяли на жидкостном хроматографе Shimadzu LC-20 Prominence с кондуктометрическим детектором. Озеро Большие Хрусломены (максимальная глубина 19,5 м), хотя и не полностью утратило связь с морем, представляет собой соленый меромиктический водоем с четко выраженной стратификацией и наличием термоклина, хемоклина и галоклина. Анаэробные воды монолимниона содержат сероводород в концентрациях 500–600 мг/л, что значительно выше, чем, например, в известном меромиктическом оз. Могильное (200 мг/л). В придонных водах снижение концентрации сульфатов сопровождается уменьшением отношения сульфатов к хлоридам, что косвенно подтверждает высокую интенсивность бактериального процесса восстановления сульфатов. В пресноводном оз. Банное (максимальная глубина 5,5 м) стратификация развивается дважды в год – зимой и летом. Например, в августе 2024 г., несмотря на то, что верхние слои воды были перенасыщены кислородом (до 130%), сероводород появился в придонных слоях воды (0,43–0,49 мг/л) при полном истощении кислорода. Сравнимый вклад в сумму основных ионов в солевом составе, наряду с бикарбонатом и кальцием, вносят хлорид и натрий. Это, скорее всего, отражает как влияние морского аэрозоля Белого моря на состав вод, так и островное расположение оз. Банное, а также морское прошлое этого водоема.

Экосистемы северных территорий отличаются слабой устойчивостью к различного вида воздействиям и крайне медленной скоростью восстановления. Акватория и береговая зона Белого моря подвержены антропогенному влиянию источников как регионального, так и глобального значения. Значительную экологическую угрозу по-прежнему представляют источники эмиссии хлорорганических соединений (ХОС), в первую очередь относящихся к стойким органическим загрязнителям (СОЗ) (Stockholm Convention, 2025).  Опасность этих соединений связана с их устойчивостью к разложению в природных экосистемах, высокой липофильностью, биоаккумуляционной способностью и многоплановым токсичным воздействием на живые организмы. В то же время, присутствие ХОС (например, хлорфенольных соединений, ХФС) в природных экосистемах может быть связано не только с антропогенными источниками. Продолжающееся поднятие береговой зоны Белого моря приводит к постепенному отделению от моря небольших водоемов, способствуя развитию в них уникального гидролого-гидрохимического режима, обусловленного морфометрическими характеристиками, особенностями водообмена, соотношением поступающих объемов пресной и морской воды (Краснова, 2021). Эти факторы определяют развитие водоемов в направлении осолонения, опреснения или формирования меромиктической структуры. В процессе отделения водоема происходят значительные изменения водной биоты: морские виды постепенно заменяются комплексом видов, способных обитать в широком диапазоне солености воды, в том числе в полностью пресноводной среде. Исследования этих отделяющихся водоемов позволяют прогнозировать процессы образования ХОС в более крупных природных объектах, изучение которых требует больших затрат. В данной работе представлены результаты изучения ХОС (включая СОЗ) в малых озерах на разных стадиях отделения от Белого моря. Выявлено присутствие высокохлорированных бензолов из группы СОЗ и ХФС в донных отложениях исследованных озер. Присутствие СОЗ обусловлено дальним переносом из низких и умеренных широт, а также поступлением из близлежащих регионов. Состав ХФС представлен преимущественно моно- и дихлорированными фенолами. Кроме того, показано влияние морской воды на состав и распределение ХОС в донных отложениях.

К основным последствиям антропогенного воздействия относятся изменения гидрологического режима, антропогенная эвтрофикация, загрязнение, токсикизация, термофикация, закисление и разрушение водных экосистем. Восстановление водоема из патологического состояния и деградации экосистемы крайне затруднительно. Эта область деятельности называется реставрацией и экореабилитацией водных экосистем. Примерами озер в патологическом состоянии (с "крайне загрязненной" водой) являются Нижнее (56 га) и Среднее Кабанье (119 га) в г. Казань. В 1980-х годах они представляли собой, по сути, отстойники для сточных вод и находились в патологическом состоянии. Озера характеризовались низкой прозрачностью (0,1 м) и черным цветом воды, изменением типа воды (с гидрокарбонатно-кальциевого на сульфатный), высокой жесткостью воды, превышающей максимально допустимую концентрацию в десятки и сотни раз, повышенной температурой (они не замерзали) и сильным запахом сероводорода. В планктоне и бентосе наблюдались спорадические виды, а у планктонных организмов – неестественные цвета. В период 1983–1987 гг. их выводили из токсического состояния с помощью специальных мер (удаление слоя загрязненных донных отложений, аэрация воды, прекращение сброса сточных вод и др.). В результате исследований по оценке экологического состояния были выявлены показатели, характеризующие патологическое состояние водоема. Были проведены проекты по восстановлению ряда малых озер Казани (эвтрофированных и загрязненных). Эксперименты с проектами восстановления озер позволили предложить несколько принципов для концепции экореабилитации водоемов: "учет типа водной экосистемы", "учет характера антропогенного воздействия", "учет экологического состояния", "учет типа водопользования" и другие. Автор понимает, что восстановление – естественный процесс, в ходе которого состояние водоема улучшается за счет процессов самоочищения или под воздействием специальных мер, а экореабилитация – применение специальных физических, химических и биологических мер для улучшения состояния водоема.

Донные отложения несут информацию о процессах, происходящих в водоемах. Процессы осадконакопления являются одними из наиболее значимых факторов формирования донных отложений. Количественное распределение взвешенного вещества в немногочисленных меромиктических водоемах изучено недостаточно. Озеро Трехцветное является одним из таких водоемов, оно расположено на берегу Ругозерской губы (Кандалакшский залив). Площадь озера Трехцветного составляет 3,2 га, а его максимальная глубина – 7,5 м. В ходе исследования, проведенного в разведывательных целях, изучалось вертикальное распределение взвешенного вещества в глубоководной части озера Трехцветного. Отбор проб проводился в сентябре 2023 г. Вода отбиралась с помощью горизонтального батометра объемом 5 л. Взвесь, содержащуюся в воде, осаждали вакуумной фильтрацией на предварительно взвешенные ядерные фильтры (диаметр пор 0,45 мкм) и стекловолокнистые фильтры GF/F (для определения взвешенного органического углерода на элементном анализаторе Euro EA 3000). Концентрация взвешенных частиц в Трехцветном озере не превышает 5 мг/л до глубины 2 м и достигает максимума 49 мг/л в хемоклинной зоне. Ниже хемоклина концентрация взвешенных частиц увеличивается с 21 мг/л до 36 мг/л в придонном слое. Несмотря на увеличение содержания взвеси с глубиной (после хемоклина), обогащенность ее органическим веществом уменьшается (от 29 до 11%). Однако содержание органического углерода незначительно увеличивается в придонном слое (16%). Таким образом, по большому количеству органического вещества в слоях воды, где содержании взвеси максимально (в зоне хемоклина) можно судить о высокой продуктивности меромектического озера Трехцветного (за счет высокой численности микроорганизмов на хемоклине максимально концентрируется лабильное автохтонное органическое вещество). Выявленные особенности распределения взвеси в озере Трехцветном отличаются от таковых в пресноводных озерах без стратификации. Это подтверждает важность изучения поведения и распределения взвешенного вещества в меромиктических озерах.

Охотская область занимает ведущее место в российском секторе минеральных ресурсов по добыче золота и платины. Данное исследование проводилось на золото- и платиновых рудниках Аяно-Майского района Хабаровского края (Тас-Юрях, Рябиновы, Муктана и Кондер). Горные работы в экстремальных природных условиях Северного Хабаровского края оказывают значительное влияние на состояние местных почв и водоемов. Открытая добыча и традиционные технологии переработки приводят к накоплению промышленных отходов и интенсификации экзогенных процессов на нарушенных территориях, что является основной причиной загрязнения почвы и поверхностных вод. Наибольшую экологическую опасность при добыче полезных ископаемых представляют отвалы, хвостохранилища с жидкой пульпой и отстойники. Взаимодействие продуктов разложения с недоокисленными минералами способствует обогащению сточных вод. В периоды сильных дождей мутные обогащенные растворы вымываются в почву и поверхностные водотоки в результате поверхностной эрозии. Даже после вывода из эксплуатации эти участки остаются долгосрочными источниками локального загрязнения природных экосистем, особенно влияя на почвенный покров и природные водоемы. Технологические методы, используемые в горнодобывающей промышленности, предполагают выброс различных соединений тяжелых металлов в окружающую среду, особенно в поверхностные слои почвы и водоемы. В данной статье рассматриваются закономерности распределения химических элементов (Fe, Cu, Zn, S, Pb, Cd, Co, Ni) на различных расстояниях от действующих предприятий и условия их концентрации в зависимости от факторов окружающей среды. В почвенных профилях были обнаружены высокие концентрации никеля и цинка, а также повышенное содержание свинца, что является результатом растворения химических соединений в рудоносных породах и активации экзогенных процессов. Распределение аномальных уровней элементов в почвах показало, что миграция химических соединений в почвенном пространстве и последующее загрязнение почвы проявляются на расстоянии до 300–500 м от отвалов и хвостохранилищ. Повышенные уровни железа, алюминия, марганца и меди также были отмечены в водотоках. Наконец, были сформулированы основные принципы экологически адаптированного режима землепользования, учитывающего горные условия северного Дальнего Востока России.