RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2023

 / 

Сентябрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Проблемы параметризации радиационного блока в физико-математических моделях климата и возможности их решения

† 
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Воробьевы горы, Москва, 119991, Российская Федерация

Показаны проблемы, связанные с неучётом в параметризации радиационного блока физико-математических моделей климата периодических многолетних и межгодовых изменений приходящей солнечной радиации по широтам и сезонам, а также многолетних изменений интенсивности переноса радиационного тепла. Существующие проблемы параметризации радиационного блока ограничивают возможности моделирования климата и прогнозов его изменений. Для решения отмечаемых проблем представлен обзор доступных для параметризации данных по инсоляции Земли с различным временным разрешением.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2023.03.039339
Ключевые слова: инсоляция,  приходящая солнечная радиация, вековые и периодические колебания, межгодовые изменения,  перенос радиационного тепла, математическое моделирование, радиационный блок
PACS: 92.70.Gt, 92.70.Np, 92.70.Qr (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2023.03.039339
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/9/c/
001112661900003
2-s2.0-85182907940
2023PhyU...66..914F
Цитата: Фёдоров В М "Проблемы параметризации радиационного блока в физико-математических моделях климата и возможности их решения" УФН 193 971–988 (2023)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 19 сентября 2022, доработана: 18 марта 2023, 20 марта 2023

English citation: Fedorov V M “Problems of parameterization of the radiation block in physical and mathematical climate models and the possibility of their solution” Phys. Usp. 66 914–930 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2023.03.039339

Список литературы (111) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Монин А С Введение в теорию климата (Л.: Гидрометеоиздат, 1982); Пер. на англ. яз., Monin A S An Introduction to the Theory of Climate (Dordrecht: D. Reidel Publ. Co., 1986)
  2. Кондратьев К Я Глобальный климат и его изменения (Л.: Наука, 1987)
  3. Монин А С, Шишков Ю А УФН 170 419 (2000); Monin A S, Shishkov Yu A Phys. Usp. 43 381 (2000)
  4. Будыко М И Изв. АН СССР. Сер. географическая (5) 36 (1968)
  5. Кондратьев К Я Радиационные факторы современных изменений глобального климата (Л.: Гидрометеоиздат, 1980); Пер. на англ. яз., Kondrat'ev K Ya Changes in Global Climate: a Study of the Effect of Radiation and Other Factors During the Present Century (Rotterdam: A.A. Balkema, 1985)
  6. Milankovitch M Mathematische Klimalehre und astronomische Theorie der Klimaschwankungen (Handbuch der Klimatologie, Bd. 1. Allgemeine Klimalehre, Hrsg. W Koppen, R Geiger) (Berlin: Borntraeger, 1930); Пер. на русск. яз., Миланкович М Математическая климатология и астрономическая теория колебаний климата (М.-Л.: ГОНТИ, 1939); Milankovitch M Mathematische Klimalehre und astronomische Theorie der Klimaschwankungen (Nendeln, Liechtenstein: Kraus Reprint, 1972)
  7. Монин А С, Шишков Ю А История климата (Л.: Гидрометеоиздат, 1979)
  8. Дроздов О А и др Климатология (Л.: Гидрометеоиздат, 1989)
  9. Хромов С П, Петросянц М А Метеорология и климатология (М.: Изд-во МГУ, 2006)
  10. Шулейкин В В Физика моря (М.: Изд-во АН СССР, 1953)
  11. Сидоренков Н С Атмосферные процессы и вращение Земли (СПб.: Гидрометеоиздат, 2002)
  12. Смирнов Б М Физика глобальной атмосферы. Парниковый эффект, атмосферное электричество, эволюция климата (Долгопрудный: Интеллект, 2017)
  13. Федоров В М Инсоляция Земли и современные изменения климата (М.: Физматлит, 2018)
  14. Федоров В М Гидрометеорология и экология (64) 435 (2021)
  15. Дымников В П, Лыкосов В Н, Володин Е М Изв. РАН. Физика атмосферы и океана 42 618 (2006); Dymnikov V P, Lykosov V N, Volodin E M Izv. Atmos. Ocean. Phys. 42 568 (2006)
  16. Дымников В П, Лыкосов В Н, Володин Е И Вестн. РАН 82 227 (2012); Dymnikov V P, Lykosov V N, Volodin E M Herald Russ. Acad. Sci. 82 111 (2012)
  17. Лыкосов В Н и др Суперкомпьютерное моделирование в физике климатической системы (М.: Изд-во Московского ун-та, 2012)
  18. Дымников В П, Лыкосов В Н, Володин Е М Изв. РАН. Физика атмосферы и океана 51 260 (2015); Dymnikov V P, Lykosov V N, Volodin E M Izv. Atmos. Ocean. Phys. 51 227 (2015)
  19. Lean J, Beer J, Bradley R Geophys. Res. Lett. 22 3195 (1995)
  20. Lean J et al Solar Phys. 230 27 (2005)
  21. CMIP5 recommendations. Recommendations for CMIP5 solar forcing data. SOLARISHEPPA, http://solarisheppa.geomar.de/cmip5
  22. CMIP6 recommendations. Recommendations for CMIP6 solar forcing data. SOLARISHEPPA, https://solarisheppa.geomar.de/cmip6
  23. Steinhilber F et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109 5967 (2012)
  24. Эйгенсон М С Солнце, погода и климат (Л.: Гидрометеоиздат, 1963)
  25. Дергачев В А, Распопов О М Солнечно-земная физика (12-2) 272 (2008)
  26. Жеребцов Г А и др Космические исследования 46 368 (2008); Zherebtsov G A et al Cosmic Res. 46 358 (2008)
  27. Елисеев А В, Мохов И И Фундаментальная и прикладная климатология 1 119 (2015)
  28. Connolly R et al Res. Astron. Astrophys. 21 (6) 131 (2021)
  29. Milankovitch M Théorie Mathématique des Phénomènes Thermiques produits par la Radiation Solaire (Paris: Gauthier-Villarset et Cie, 1920)
  30. Brouwer D, Van Woerkom A J Astronomical Papers Prepared for the Use of the American Ephemeris and Nautical Almanac Vol. 13, Pt. 2 (Washington, DC: U.S. Govt. Print. Off., 1950) p. 81
  31. Шараф Ш Г, Будникова Н А Труды Ин-та теоретической астрономии АН СССР (14) 48 (1969)
  32. Мельников В П, Смульский И И Астрономическая теория ледниковых периодов: Новые приближения. Решенные и нерешенные проблемы (Новосибирск: ГЕО, 2009)
  33. Berger A, Loutre M F Quat. Sci. Rev. 10 297 (1991)
  34. Laskar J, Joutel F, Boudin F Astron. Astrophys. 270 522 (1993)
  35. Федоров В М, Костин А А Процессы в геосредах (2) 254 (2019)
  36. Fedorov V M, Kostin A A Processes in GeoMedia (Springer Geology) Vol. 1 (Ed. T O Chaplina) (Cham: Springer, 2020) p. 181
  37. Vernekar A D Long-Period Global Variations of Incoming Solar Radiation (Meteorological Monographs, Vol. 12, No. 34) (Boston, MA: American Meteorological Society, 1972)
  38. Berger A L J. Atmos. Sci. 35 2362 (1978)
  39. Bretagnon P Astron. Astrophys. 114 278 (1982)
  40. Мохов И И, Елисеев А В, Гурьянов В В Докл. РАН 490 (1) 27 (2020); Mokhov I I, Eliseev A V, Guryanov V V Dokl. Earth Sci. 490 23 (2020)
  41. Borisenkov Ye Р, Tsvetkov A V, Agaponov S V Climatic Change 5 237 (1983)
  42. Berger A, Loutre M-F, Yin Q Quat. Sci. Rev. 29 1968 (2010)
  43. Bertrand C, Loutre M F, Berger A Geophys. Res. Lett. 29 (18) 40 (2002)
  44. Loutre M-F et al Climate Dyn. 7 181 (1992)
  45. Cionco R G, Soon W W-H Earth-Sci. Rev. 166 206 (2017)
  46. Standish Е M "JPL Planetary and Lunar Ephemerides" DE405/LE405. Interoffice memorandum: JPL IOM 312.F-98-048, 1998, August 26 (1998)
  47. Solar System Dynamics. Jet Propulsion Laboratory. California Institute of Technology. National Aeronautics and Space Administration, https://ssd.jpl.nasa.gov
  48. Kopp G, Lean J L Geophys. Res. Lett. 38 L01706 (2011)
  49. Федоров В М и др Геофизические процессы и биосфера 20 (3) 5 (2021); Fedorov V M et al Izv. Atmos. Ocean. Phys. 57 1239 (2021)
  50. Федоров В М Докл. РАН 451 (1) 95 (2013); Fedorov V M Dokl. Earth Sci. 451 750 (2013)
  51. Федоров В М, Костин А А, Фролов Д М Геофизические процессы и биосфера 19 (3) 119 (2020); Fedorov V M, Kostin A A, Frolov D M Izv. Atmos. Ocean. Phys. 56 1301 (2020)
  52. Солнечная радиация и климат Земли. Солярная теория климата. Solar Radiation and Climate of the Earth. Solar Climate Theory, http://www.solar-climate.com/
  53. Галин В Я Изв. РАН. Физика атмосферы и океана 34 380 (1998); Galin V Ya Izv. Atmos. Ocean. Phys. 34 339 (1998)
  54. Дианский Н А Моделирование циркуляции океана и исследование его реакции на короткопериодные и долгопериодные атмосферные воздействия (М.: Физматлит, 2013)
  55. Марчук Г И и др Математическое моделирование общей циркуляции атмосферы и океана (Л.: Гидрометеоиздат, 1984)
  56. Володин Е М и др Изв. РАН. Физика атмосферы и океана 53 (2) 164 (2017); Volodin E M et al Izv. Atmos. Ocean. Phys. 53 142 (2017)
  57. Володин Е М, Дианский Н А Изв. РАН. Физика атмосферы и океана 42 (3) 291 (2006); Volodin E M, Diansky N A Izv. Atmos. Ocean. Phys. 42 267 (2006)
  58. Simmons A J, Bengtsson L "Atmospheric general circulation models: their design and use for climate studies" The Global Climate (Ed. J T Houghton) (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1984); Пер. на русск. яз., Симмонс А Дж, Бенгтсон Л Глобальный климат (Под ред. Дж Т Хотона) (Л.: Гидрометеоиздат, 1987) с. 94
  59. Шнееров Б Е и др Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова (550) 3 (2001)
  60. Фёдоров В М УФН 189 33 (2019); Fedorov V M Phys. Usp. 62 32 (2019)
  61. Федоров В М, Фролов Д М Космические исследования 57 (3) 177 (2019); Fedorov V M, Frolov D M Cosmic Res. 57 (3) 156 (2019)
  62. Фёдоров В М Докл. РАН 456 2222 (2014); Fedorov V M Dokl. Earth Sci. 457 869 (2014)
  63. Borisenkov Ye P, Tsvetkov A V, Eddy J A J. Atmos. Sci. 42 933 (1985)
  64. Макарова Е А, Харитонов А В, Казачевская Т В Поток солнечного излучения (М.: Наука, 1991)
  65. Фёдоров В М Астрон. вестн. 46 184 (2012); Fedorov V M Solar System Res. 46 170 (2012)
  66. Гребеников Е А, Рябов Ю А Резонансы и малые знаменатели в небесной механике (М.: Наука, 1978)
  67. Roy A E Orbital Motion (New York: Wiley, 1978); Пер. на русск. яз., Рой А Движение по орбитам (М.: Мир, 1981)
  68. Белецкий В В Очерки о движении космических тел (М.: Наука, 1972); Пер. на англ. яз., Beletsky V V Essays on the Motion of Celestial Bodies (Basel: Birkhäuser Verlag, 2001)
  69. Федоров В М Гравитационные факторы и астрономическая хронология геосферных процессов (М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000)
  70. Иванов В В УФН 172 777 (2002); Ivanov V V Phys. Usp. 45 719 (2002)
  71. Кулямин Д В, Дымников В П Изв. РАН. Физика атмосферы и океана 46 467 (2010); Kulyamin D V, Dymnikov V P Izv. Atmos. Ocean. Phys. 46 432 (2010)
  72. Дубошин Г Н Небесная механика. Аналитические и качественные методы (М.: Наука, 1978) с. 456
  73. Федоров В М Астрон. вестн. 50 233 (2016); Fedorov V M Solar System Res. 50 220 (2016)
  74. Блехман И И Синхронизация динамических систем (М.: Наука, 1971)
  75. Анищенко В С и др УФН 169 7 (1999); Anishchenko V S et al Phys. Usp. 42 7 (1999)
  76. Анищенко В С, Ануфриева М В, Вадивасова Т Е Письма в ЖТФ 32 (20) 12 (2006); Anishchenko V S, Anufrieva M V, Vadivasova T E Tech. Phys. Lett. 32 873 (2006)
  77. Anishchenko V S et al Nonlinear Dynamics of Chaotic and Stochastic Systems: Tutorial and Modern Developments (Berlin: Springer, 2002)
  78. Дымников В П и др Сибирский журн. вычислительной математики 6 347 (2003)
  79. Дымников В П и др Метеорология и гидрология (4) 77 (2004); Dymnikov V P et al Russ. Meteorol. Hydrol. (4) 53 (2004)
  80. Budyko M I Tellus 21 611 (1969)
  81. Sellers W D J. Appl. Meteorol. Climatol. 8 392 (1969)
  82. Untersteiner N "The cryosphere" The Global Climate (Ed. J T Houghton, Ed. J T Houghton) (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1984); Пер. на русск. яз., Уинтерштейнер Н Глобальный климат (Под ред. Дж Т Хотона) (Л.: Гидрометеоиздат, 1987) с. 259
  83. Wаlsh J E, Chapman W L Ann. Glaciology 33 444 (2001)
  84. Фёдоров В М, Гребенников П Б Криосфера Земли 25 (2) 38 (2021); Fedorov V M, Grebennikov P B Earth's Cryosphere 25 (2) 35 (2021)
  85. Алексеев Г В, Священников П Н Естественная изменчивость характеристик климата Северной полярной области и северного полушария (Л.: Гидрометеоиздат, 1991)
  86. Шерстюков Б Г Региональные и сезонные закономерности изменений современного климата (Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД, 2008)
  87. Davis B A S, Brewer S Climate Dyn. 32 143 (2009)
  88. Soon W, Legates D R J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 93 45 (2013)
  89. Федоров В М Геофизические процессы и биосфера 18 (3) 117 (2019); Fedorov V M Izv. Atmos. Ocean. Phys. 55 1572 (2019)
  90. Cionco R G, Soon W W-H, Quaranta N E Adv. Space Res. 66 720 (2020)
  91. Хромов С П Метеорология и климатология для географических факультетов (Л.: Гидрометиоиздат, 1968) с. 492
  92. Lorenz E N The Nature and Theory of the General Circulation of the Atmosphere (Geneva: World Meteorological Organization, 1967); Пер. на русск. яз., Лоренц Э Н Природа и теория общей циркуляции атмосферы (Л.: Гидрометеоиздат, 1970)
  93. Palmén E, Newton C W Atmospheric Circulation Systems: Their Structure and Physical Interpretation (New York: Academic Press, 1969); Пер. на русск. яз., Пальмен Э, Ньютон Ч Циркуляционные системы атмосферы (Л.: Гидрометеоиздат, 1973)
  94. Peixóto J P, Oort A H Rev. Mod. Phys. 56 365 (1984)
  95. Trenberth K E, Caron J M J. Climate 14 3433 (2001)
  96. Woods J D "The upper ocean and air-sea interaction in global climate" The Global Climate (Ed. J T Houghton) (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1984); Пер. на русск. яз., Вудс Дж Д Глобальный климат (Под ред. Дж Т Хотона) (Л.: Гидрометеоиздат, 1987) с. 298
  97. Федоров В М Геориск 14 (4) 16 (2020)
  98. Fedorov V M Geomagn. Aeronomy 62 932 (2022)
  99. Рузмайкин А УФН 184 297 (2014); Ruzmaikin A Phys. Usp. 57 280 (2014)
  100. Lee K et al Nature 396 155 (1998)
  101. Huang B, Liu Z J. Climate 14 3738 (2001)
  102. Голубев В Н Криосфера Земли 14 (4) 17 (2010)
  103. Алтунин И В, Борисенков Е П ДАН СССР 316 574 (1991)
  104. Бялко А В УФН 182 111 (2012); Byalko A V Phys. Usp. 55 103 (2012)
  105. The Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC, https://www.ipcc.ch/
  106. Монин А С, Берестов А А Вестн. РАН 75 126 (2005); Monin A S, Berestov A A Herald Russ. Acad. Sci. 75 52 (2005)
  107. Кондратьев К Я, Демирчян К С Вестн. РАН 71 1002 (2001); Kondrat'ev K Ya, Demirchyan K S Herald Russ. Acad. Sci. 71 623 (2001)
  108. Schlesinger M E, Ramankutty N Nature 367 723 (1994)
  109. Sutton R T, Hodson D L R Science 309 115 (2005)
  110. Chylek P, Lesins G J. Geophys. Res. 113 D22106 (2008)
  111. Manabe S, Smagorinsky J, Strickler R F Mon. Weather Rev. 93 769 (1965); Пер. на русск. яз., Манабе С, Смагоринский Дж, Стриклер Р Ф Теория климата (Сб. переводных статей под ред. Л С Гандина, А С Дубова, М Е Швеца) (Л.: Гидрометеоиздат, 1967) с. 185
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение