1. За период глобального потепления 1975-2005 гг. рост на Азиатской территории России составил 1,05 ^оС, среднегодовые давление и осадки снизились как в теплый, так и в холодный сезоны. Эти изменения связаны с изменениями в атмосферной циркуляции, характеризующимися усилением западного переноса в верхней тропосфере и уменьшением числа приходящих циклонов при наблюдаемом росте времени их пребывания на территории. Долгопериодные (>10 лет) колебания температуры на территории в большей степени связаны с Южным, чем Северо-Атлантическим колебанием (проект 7.10.1.1).

Рис.1. Карта среднегодовых трендов температур для Азиатской территории России за период 1975-2005гг. (по инструментальным данным).

Рис.2. Средняя зональная составляющая скорости ветра (м/с) в январе (1948-2005 гг.) и ее тренд (м/с за 10 лет).

Публикации:

1. Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Логинов С.В., Харюткина Е.В. Структура и динамика метеорологических полей на азиатской территории России в период интенсивного глобального потепления 1975-2005гг. // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. - 2008. – Т. 1(4). - С. 323-344.

2. Дюкарев Е.А., Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Логинов С.В. Изменчивость субтропического струйного течения в тропосфере Северного полушария во второй половине ХХ в. // Оптика атмосферы и океана. - 2008. - Т. 21. - № 10. - С. 869-875.

3. Горбатенко В.П., Ипполитов И.И., Поднебесных Н.В. Циркуляция атмосферы над Западной Сибирью в 1976-2004гг. //Метеорология и гидрология. - 2007. - № 5.- С. 28-36.

4. Горбатенко В.П., Ипполитов И.И., Логинов С.В., Поднебесных Н.В. Исследования циклонической и антициклонической активности на территории Западной Сибири по данным реанализа NCEP/DOE AMIP-II и синоптических карт // Оптика атмосферы и океана. - 2009. - Т. 22. - № 1. - С. 38-41.

5. Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Логинов С.В. Пространственные и временные масштабы наблюдаемого потепления в Сибири //Доклады Академии наук. - 2007.- Т. 412. - № 6. - С. 1-5.

2. По результатам многолетних исследований развития экосистем на отложенных молодых моренах Горного Алтая установлены три климатогенных сукцессионных ряда: в Северо-Чуйском центре оледенения в условиях холодного умеренно-влажного климата – лесной; в Катунском, с холодным влажным климатом – тундровый; в Южно-Чуйском, с холодным сухим климатом - криофитно-степной.

Рис. Стадии формирования первичной растительности на молодых моренах ледника «Малый Актру»: I, II, III - стадии формирования первичной растительности (пунктирной линией обозначены границы стадий).

Стадии существенно различаются в разных центрах оледенения по продолжительности, количеству и составу видов, структуре первичных сообществ. Эти различия обусловлены, прежде всего, климатическими особенностями центров оледенения, с которыми связан тип окружающих морены растительных сообществ (проект 7.10.1.3).

Публикации:

1.  Narozhnyi Yu.K., Dirks M.N., Beresov A.A. Experience in Combined Glaciological and Botanical Studies on the Primary Plant Successions on Young Moraines in the Central Altai // Russian Journal of  Ecology. -  2003. - Vol. 34.- No. 2. - р. 101-107. 2

2. Тимошок Е.Е., Нарожный Ю.К., Диркс М.Н., Скороходов С.Н., Березов А.А. Динамика ледников и формирование растительности на молодых моренах Центрального Алтая. - Томск, 2008. - 210 с.

3. Тимошок Е.Е., Диркс М.Н., Скороходов С.Н. Видовое разнообразие сосудистых растений на молодых моренах ледника Софийский (Южно-Чуйский хребет, Центральный Алтай) //Журнал Сибирского федерального университета. Биология. – 2009. -  № 2 (1). - С. 90-102.

4. Диркс М.Н., Тимошок Е.Е., Скороходов С.Н. Видовое разнообразие сосудистых растений на молодых моренах долинных ледников северного макросклона Северо-Чуйского хребта // Вестник ТГУ. Биология. - 2009. - № 3 (4). - С. 16-24.

3. Впервые с помощью палеореконструкций средних июльских температур методом Букреевой по палинологическим данным 6-ти торфяников из зоны тайги и зоны лиственных лесов выявлено  начало смягчающего  влияния болотного покрова Западной Сибири на локальные климаты в прошлом (проект 7.10.1.2).

Рис. Графическое изображение изменений среднеиюльских температур, реконструированных по палинологическим данным 6-х пыльцевых разрезов на территории Западной Сибири  с помощью многомерного статистического анализа (1,2,3 – реконструкции пыльцевых разрезов из средней тайги; 4,5,6 – реконструкции пыльцевых разрезов из южной тайги и зоны лиственных лесов).Пунктирной линией отмечено время, с которого смягчающее воздействие болотного покрова на локальный климат стало проявляться на юго-востоке средней тайги (около 5 тыс. лет назад), на севере средней тайги это явление стало проявляться раньше (около 7 тыс. лет назад).

Публикации:

Бляхарчук Т.А., Кусков А.И. Результаты реконструкции изменений климата голоцена по данным пыльцевого анализа с помощью 2-х различных численных методов // Восьмое Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу: Мат-лы рос.конф. / Под ред.М.В.Кабанова. - Томск: Аграф-Пресс, 2009. - С.67-70.

4. На основании проведенных в 1999-2008 гг. инструментальных исследований потоков углекислого газа с поверхности олиготрофного болота установлено, что исследуемые болотные экосистемы аккумулируют в среднем 21 (высокий рям), 115 (низкий рям) и 96 (осоково-сфагновая топь) гС/м² в год. Значимых тенденций изменения углеродного баланса во временном ходе, связанных с глобальным изменением климата, не обнаружено. Анализ временного хода углеродного баланса исследуемых болотных экосистем выявил высокую изменчивость баланса от года к году при отсутствии значимых тенденций изменения за последние 10 лет  (интеграционный проект СО РАН № 66).

Рис. Временной ход эмиссии углекислого газа за бесснежные периоды 1999-2008гг., рассчитанные для высокого (1) и низкого ряма (2), осоково-сфагновой топи (3) и соответствующие линейные тренды.

Публикации:

1. Golovatskaya E.A., Dyukarev E.A. Carbon budget of oligotrophic bog in southern taiga in Western Siberia // Plant and Soil. – 2009. - Vol.315. – p.19-34.

2. Головацкая Е.А., Дюкарев Е.А., Ипполитов И.И., Кабанов М.В. Влияние ландшафтных и гидрометеорологических условий на эмиссию СО₂ в торфоболотных экосистемах // Доклады Академии Наук. - 2008. - Т. 418. - № 4. - С.539-542. 

3. Головацкая Е.А. Биологическая продуктивность олиготрофных и эвтрофных болот южно-таежной подзоны Западной Сибири // Журнал  СФУ. Биология. - 2009. - Т.2.- №1. - С. 38-53. 

4. Дюкарев Е.А., Головацкая Е.А. Моделирование углеродного баланса болотных экосистем южной тайги при различных сценариях изменения климата // Вычислительные технологии. Спец. выпуск. - 2008. -Т.3. - С.130-136. 

5. Головацкая Е.А., Дюкарев Е.А. Сезонная и суточная динамика эмиссии СО₂ с поверхности олиготрофной торфяной почвы // Метеорология и гидрология (в печ).

5. На основе анализа многолетних результатов исследований предложены новые физические представления о том, что в структуре регистрируемого естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) ОНЧ диапазона значительную долю составляют импульсы литосферного происхождения.  Получены экспериментальные подтверждения гипотезы о существовании глубинных деформационных волн, создаваемых эксцентричным вращением внутреннего твердого ядра Земли и ее оболочки. Ядро то ускоряет движение Земли по орбите вокруг Солнца, то тормозит такое движение. Оно удерживает равновесные расстояния от Солнца, перемещаясь относительно геометрического центра то в сторону Солнца, то в противоположном направлении. Взаимодействуя с нижней мантией, ядро стабилизирует скорость суточного вращения Земли. Запатентован способ определения пространственного положения и параметров движения внутреннего ядра Земли, который дополняет существующие представления о динамике Земли и расширяет возможности изучения глубинных литосферных процессов (проект 7.10.1.2).

Рис. Трасса движения ядра внутри Земли в течение года (вид со стороны полюса).

Публикации:

1. Сертификат об утверждении типа средств измерений RU.С.34.007.А № 24184, зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 31892-06.
2. Малышков Ю.П., Малышков С. Ю. Периодические вариации геофизических полей и сейсмичности, их возможная взаимосвязь с движением ядра Земли // Геология и Геофизика. - 2009. - Т.50. - С. 152-172.
3.Способ определения пространственного положения и параметров движения внутреннего ядра Земли. Патент на изобретение № 2352961 от 20.04.2009 г.

6. При изучении эколого-географической дифференциации кедра сибирского в клоновом архиве ex situ выявлено, что с сокращением продолжительности и теплообеспеченности вегетационного периода в местообитаниях исходных популяций существенно снижаются продолжительность и интенсивность роста их вегетативного потомства. На высотном профиле климатические различия значительно больше, а различия между экотипами – значительно меньше, чем на широтном. Это связано с адаптацией растений к различной длине дня. Она существенно изменяется только вдоль широтного профиля, что углубляет дифференциацию. Фотопериодическую природу имеют также большие различия по плодоношению между широтными и высотными экотипами. Обнаруженные закономерности открывают новые возможности в прогнозировании и моделировании реакции кедра сибирского на современные изменения природной среды (проект 6.3.1.16).

Рис. Диапазоны изменчивости признаков в пределах широтного (синий цвет) и высотного (красный цвет) профилей.

Публикации:

1. Горошкевич С.Н., Петрова Е.А., Политов Д.В., Зотикова А.П., Хуторной О.В., Бендер О.Г., Велисевич С.Н., Белоконь М.М., Попов А.Г., Кузнецова Е.А., Васильева Г.В. Эколого-географическая дифференциация и интеграционные процессы в группе близкородственных видов с трансконтинентальным ареалом (на примере 5-хвойных сосен Северной и Восточной Азии) // Хвойные бореальной зоны. - 2007. - Т. 24. -. С. 167-173.

2. Горошкевич С.Н., Попов А.Г. Морфоструктура и развитие побегов у 5-хвойных сосен Северной и Восточной Азии: филогенетическая и климатическая интерпретация // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. - 2009. – Т.2. (1). - С. 54-80.

7. Завершена разработка экспедиционного варианта ультразвуковой метеостанции “Эксметео-01” для сопровождения полевых исследований. Комплекс измеряет мгновенные значения скорости ветра и температуры воздуха с частотой 40 Гц, необходимые для определения турбулентных характеристик атмосферы, дополнительно регистрирует сигналы от 8 аналоговых датчиков; снабжен навигатором GPS, обеспечивающим автоматическую пространственную и временную фиксацию результатов измерений. Информация фиксируется на Flash-карты. Аккумуляторы обеспечивают непрерывную работу в течение 5 суток. Вес комплекса в переносном ранце с разборной метеомачтой (4 м высотой) и аккумуляторами не превышает 19 кг. Для последующей обработки результатов измерений используется специальное программное обеспечение.

По программе “Импортозамещение” изготовлено 4 комплекса для институтов СО РАН  (проект 7.13.1.2).

8. С целью развития элементной базы для систем лазерного газоанализа и высокоэффективных источников субмиллиметрового (ТГц) излучения на разработанном и изготовленном  в ИМКЭС СО РАН прецизионно управляемом термическом оборудовании  (на основе технологии планарных печных конструкций) получены монокристаллы ZnGeP₂ с рекордными в мировой практике размерами: диаметр до 45 мм, длина 110-120 мм, вес 800 г. Показано, что введение динамической компоненты в осевой тепловой поток, протекающий в системе расплав-кристалл, позволяет снизить контраст полос роста и улучшить продольную однородность кристаллов (проект 7.13.1.2).

Рис.1 Монокристалл ZnGeP2 (Æ45 мм), выращенный из расплава.

Рис.2. Распределение оптического пропускания по длине монокристаллов: (а) - выращенных в условиях квазистатического процесса; (б) - с динамическим тепловым потоком (градиент температуры 0,5 К/см).

Публикации:

1. Верозубова Г.А., Грибенюков А.И. Рост кристаллов ZnGeP₂ из расплава // Кристаллография. - 2008. - Т.53. - №1. - С. 175-180.

2. Филиппов М.М., Бабушкин Ю.В., Грибенюков А.И., Гинсар В.Е. Оценка динамики температурногополя в рабочем объеме вертикальной установки Бриджмена при продольно-осевом перемещении ростового контейнера в процессе  выращивания кристаллов // Известия ТПУ. Математика, физика и механика. - 2009. - Т. 315. - №2.  - С. 104-109.

3. Филиппов М.М., Бабушкин Ю.В., Грибенюков А.И., Гинсар В.Е. Алгоритм оценки мощностей нагревательных элементов в многозонной  установке для выращивания кристаллов по Бриджмену. // Известия ТПУ. Математика, физика и механика. - 2009. - Т. 315. - №2.  - С. 110-112.

4. Yu. A. Shakir, V.R. Sorochenko, A.I. Gribenyukov. Simulation of parametric oscillation in the submillimeter range at pumping of the ZnGeP₂ crystal  by a train of 100 ps high-power pulses // Physics of wave phenomena. - 2009. - Vol. 17. - No. 4. - p. 233-240.