RUS    ENG  

Исследования экстремальных явлений погоды и климата имеют первостепенное значение для Российской Федерации в связи с высокой уязвимостью её территории, экономики и населения к опасным гидрометеорологическим событиям. Волны тепла, засухи, аномальные морозы, интенсивные осадки и связанные с ними природные катастрофы наносят значительный ущерб сельскому хозяйству, энергетике, транспорту, жилищно-коммунальному хозяйству и здоровью людей. На фоне продолжающегося глобального потепления и усиления изменчивости климата частота, интенсивность и продолжительность многих экстремальных явлений в Северной Евразии заметно возрастают, что требует глубокого понимания их физических механизмов, современных методов мониторинга и оценок их изменений на долгосрочную перспективу.

Целью научной группы является выполнение комплексных исследований экстремальных явлений погоды и климата на территории Российской Федерации, направленных на выявление закономерностей их пространственно-временной динамики, физических причин возникновения, оценку будущих изменений по данным климатических моделей, а также разработку методов повышения предсказуемости таких событий для нужд адаптации и снижения рисков.

Основными направлениями исследований являются:

• Мониторинг, анализ и прогноз экстремальных явлений. Исследование пространственно-временной динамики опасных погодных явлений (волн тепла, засух, аномально холодных зим, длительных сильных дождей), включая оценку трендов экстремальных температур и осадков на территории России на основе данных наземных наблюдений, спутниковых продуктов и реанализов. Прогноз экстремальных явлений для различных временных масштабов.
• Физические механизмы, драйверы и модуляторы экстремальных явлений. Изучение причин возникновения погодно-климатических аномалий с определением их драйверов (крупномасштабные циркуляционные процессы, изменения в Арктике – арктическое усиление и сокращение морского льда, и другие) и модуляторов, усиливающих или ослабляющих эти явления (в частности, крупномасштабные климатические индексы, такие как Эль-Ниньо-Южное колебание и другие).
• Долгосрочные проекции экстремальных явлений. Разработка методов повышения долгосрочной предсказуемости, включая оценку и выбор ансамблей оптимальных моделей на основе их способности воспроизводить экстремумы для конкретных регионов и типов событий.
• Комбинированные экстремальные явления. Исследование комплексных экстремальных явлений, возникающих при совместном проявлении засух и волн тепла; сильных осадков и экстремально низких температур; анализ повторяемости таких явлений и выявление механизмов их формирования.
• Атрибуция экстремальных явлений к антропогенным изменениям климата. Оценка влияния хозяйственной деятельности человека и роста выбросов парниковых газов на частоту и интенсивность экстремальных явлений погоды и климата методами статистического анализа, машинного обучения и контрфактического моделирования.
• Применение методов искусственного интеллекта и каузального анализа. Использование моделей машинного обучения (включая глубокое обучение) для обнаружения, классификации и прогнозирования экстремальных явлений; использование методов причинно-следственного анализа (причинные открытие и вывод) для выявления связей между потенциальными драйверами, модуляторами и экстремумами, что позволяет отделить причинные эффекты от статистических корреляций и повысить интерпретируемость прогностических моделей.