Аннотация результатов, полученных в 2021 году
Проект посвящен комплексным геолого-геофизическим и климатическим исследованиям Арктической зоны Российской Федерации (АЗРФ), включающим оценку влияния космической погоды, изучение структуры земной коры и осадочных бассейнов, исследование сейсмичности и оценку целого ряда климатических факторов. Объединяющим звеном проекта служит единая геоинформационная система (ГИС), предназначенная для комплексного анализа и визуализации новых данных, полученных по каждому из упомянутых направлений. Одним из наиболее значимых факторов космической погоды для наземных технологических систем в высоких широтах являются геоиндуцированные токи (ГИТ), вызванные резкими изменениями магнитного поля Земли (МПЗ). Мелкомасштабные ионосферные токовые структуры могут вносить значительный вклад в быстрые вариации МПЗ, ответственные за генерацию ГИТ. Статистический анализ данных наблюдений ГИТ в ЛЭП «Северный транзит» (Мурманская обл.) показал, что амплитуды ГИТ, вызванные широкополосными геомагнитными пульсациями типа Pi3, могут быть сравнимы с ГИТ во время главной фазы магнитной бури. Для оценки механизмов антропогенного «загрязнения» околоземного пространства излучением промышленных ЛЭП на частоте 50/60 Гц разработана численная модель, которая позволяет рассчитать пространственную структуру электромагнитного возмущения в атмосфере и ионосфере для любых широт с произвольным наклоном геомагнитного поля. Величина электромагнитного отклика ионосферы на излучение ЛЭП лишь слабо спадает с уменьшением широты. Амплитуда электрической составляющей в верхней ионосфере, генерируемая несбалансированным током в ЛЭП с амплитудой 10 А, может достигать величин ~1 мВ/м, что достаточно для обнаружения спутником на околоземной орбите. Полученные результаты показывают, что в диапазоне 50–150 Гц наша планета находится в электромагнитном окружении в большей степени создаваемым промышленной деятельностью, чем природными процессами. Предложен метод, позволяющий значительно повысить скорость расчета пространственно-временного распределения электротеллурического поля с использованием 3D-модели проводимости Земли. Апробация методики проведена для расчета теллурических полей во время магнитной бури 7–8 сентября 2017 г. для 3D-модели проводимости Фенноскандии и источника, построенного с использованием метода сферических элементарных токовых систем (SECS). При таком подходе время на вычисление теллурических полей для сетки 512*512 не превышает 25 мс, что позволяет вести расчет возбуждаемых теллурических полей в квазиреальном времени. Разработаны средства визуализации аврорального овала и планетарного распределения возмущений и производных по времени геомагнитного поля. Предложена методология повышения эффективности регистрации вариаций геомагнитного поля с помощью интеграции в предварительную обработку данных цифровых двойников магнитных станций, которая способна обеспечить замещение отсутствующих или нефизичных значений, повышая отказоустойчивость мониторинга. Предложен общедоступный веб-сервис (http://aurora-forecast.ru), обеспечивающий пользователя интерактивным инструментом прогноза вероятности наблюдений полярных сияний. Также сформированы архитектура и методы динамической многопараметрической 2D/3D-визуализации возмущений МПЗ (https://geomagnetic.ru). Разработана онлайн-система для визуализации и анализа данных измерений продольных токов на спутниках SWARM. Подготовлен первый в отечественной литературе аналитический обзор возможных прямых и косвенных воздействий космической погоды на функционирование ж/д автоматики и средств связи и навигации в соавторстве ГЦ РАН и АО НИИАС. Особое внимание обращено на анализ модели работы рельсовых реле систем железнодорожной сигнализации во внешних теллурических полях. Задачей литосферного направления является построение комплексной модели коры и верхней мантии и изучение структуры осадочных бассейнов АЗРФ. Одним из важных результатов должно стать построение карты теплового потока для всей изучаемой территории и оценка его влияния на динамику вечной мерзлоты. Главной задачей первого года работ был сбор исходных геолого-геофизических данных и представление этих данных на унифицированных сетках для последующего построения комплексных моделей литосферы. В результате была построена исходная модель коры, которая включает положение основных границ (в первую очередь, положение кристаллического фундамента и границы Мохоровичича), а также распределение сейсмических скоростей и плотности. Для восточной части АЗРФ сейсмические данные практически отсутствуют, поэтому для этого района структура осадочного чехла и мощность коры были определены на основании анализа гравитационного поля и его градиентов в сочетании с другой доступной информацией. На основании данных сейсмической томографии с использованием соотношений физики минералов были рассчитаны распределения температуры и плотности в верхней мантии до глубины 325 км. Были собраны и проанализированы данные измерений теплового потока. В рамках сейсмологических изысканий был разработан алгоритм автоматизированного объединения каталогов землетрясений. Он позволяет идентифицировать и удалять дубли событий, образующиеся при соединении каталогов, и базируется на авторской модификации метода ближайшего соседа для выделения афтершоков. Алгоритм применен для создания наиболее полного объединенного каталога землетрясений восточного сектора АЗРФ, интегрирующего в себе все доступные данные российских и международных сейсмологических агентств. Объединенный каталог содержит 21 403 события (1962–2021 гг.) и приведен к однородной магнитудной шкале. С использованием каталога рассчитаны параметры общего закона подобия и закона продуктивности землетрясений, а также локальные оценки коэффициентов закона повторяемости землетрясений. Впервые проведено численное сравнение карт Общего сейсмического районирования (ОСР) с воздействием от землетрясений, фактически состоявшихся после публикации карт. Выполнено сравнение площади зон ожидаемой балльности на карте ОСР-97А с площадью изосейст от фактически произошедших землетрясений. Показано, что площадь изосейст в среднем на порядок меньше, чем ожидается согласно карте ОСР-97А. Таким образом, в большинстве регионов России оценка сейсмической опасности в среднем завышена как минимум в 10 раз. Особенно это касается АЗРФ. Предложены пути совершенствования оценок сейсмической опасности. По данным о среднемесячной завихренности скорости ветра на уровне моря из данных реанализа NCEP/NCAR за период 1950–2020 гг. выделено три периода ее роста (1950–1976 гг. и 1999–2020 гг.) и падения (1977–1998 гг.) над акваторией Белого моря и территориями Мурманской и Архангельской областей и Республики Карелия, которые связаны с ослаблением или усилением циклонической циркуляции. Данные периоды характеризуются различными скоростями роста температур воздуха у поверхности (ТВП). Максимальные скорости от +0.4 до +1.0 С за 10 лет наблюдаются в последний период. Показано продвижение тепла с юга на север (например, изотерма 2 С на долготе 38 в.д. поднялась с 60 с.ш. практически до 65 с.ш.), что привело не к смещению холодных областей к северу, а к их выжиманию на запад и восток, соответственно. С 1992 по 2018 гг. по данным спутниковых альтиметрических измерений уровень Белого моря рос со скоростью +3.32 +/- 0.61 мм/год. Для сезона, когда ледяной покров на акватории моря не наблюдается (июнь-сентябрь), скорость роста уровня моря изменяется от +2.85 +/- 0.19 мм/год в августе и до +5.42 +/- 0.30 мм/год в сентябре. Значимые высоты волн для этого сезона показали общую тенденцию на снижение. Максимальный линейный тренд -1.29 +/- 0.64 см/год наблюдается в сентябре, минимальный 1.10 +/- 0.53 см/год – в августе. Межгодовая изменчивость уровней Ладожского и Онежского озер по данным спутниковых альтиметрических измерений за 28 лет (1993–2020 гг.) составила +6.9 мм/год и +4.59 мм/год соответственно, а размах межгодовых колебаний – 2.28 м и 1.49 м, соответственно. По результатам вейвлет-анализа подтверждено наличие в данных об уровне Ладожского и Онежского озер волн с периодом 4–5 лет и 15 лет, соответственно. Обнаружено, что в АЗРФ в периоды положительной фазы Глобальной атмосферной осцилляции (события Эль-Ниньо) наблюдаются отрицательные аномалии ТВП, положительные аномалии атмосферного давления, усиление северо-восточного ветра, сокращение количества осадков и общей облачности. В периоды отрицательной фазы осцилляции (события Ла-Нинья) в российской Арктике наблюдаются противоположные аномалии указанных климатических характеристик. Проанализированы возможные механизмы возникновения полярных аэрозолей. Среди наиболее перспективных для изучаемой АЗРФ – механизмы возникновения и транспорта вещества микрометеоритов. Построена кинетическая модель полимеризации в аэрозольных частицах. В основе модели лежит кинетическое уравнение, описывающее временную эволюцию функции распределения полимерных кластеров по массам и функциональностям. Найдено его аналитическое решение, которое позволило найти целый ряд макрохарактеристик полимеризующихся частиц и решить задачу о спектре их масс. Для обобщения результатов многодисциплинарных исследований и организации эффективного взаимодействия и визуализации собранной пространственной геолого-геофизической информации был разработан прототип единой ГИС, а также система и база данных (БД) интерактивных сферических визуализаций (ИСВ). Единая ГИС реализована в виде тематического геопортала, предоставляющего доступ к пространственным данным, оформленным в виде интерактивных цифровых карт. Разработан прототип клиент-серверной аппаратно-программной архитектуры системы ИСВ. Сетевой клиент ИСВ представляет собой аппаратно-программный комплекс со сферическим экраном либо программное приложение типа «виртуальный глобус». Веб-сервер обрабатывает запросы, опираясь на функции системы управления данными сферических слайдов. С 20 по 21 сентября 2021 г. на базе Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова (САФУ) в городе Архангельске прошла Всероссийская школа молодых учёных «Системный анализ динамики природных процессов в российской Арктике» (https://school2021.gcras.ru/). Школа собрала талантливых студентов, аспирантов и молодых учёных из Архангельска, Екатеринбурга, Ижевска, Москвы, Санкт-Петербурга и Ташкента. Программа школы включала лекции, представленные ведущими российскими учёными, которые были посвящены актуальным вопросам комплексного изучения и освоения Севера России. Всего по результатам проекта в 2021 г. опубликовано 8 работ в журналах WoS/Scopus. Из них 2 входят в Q1. Ссылки на Интернет-ресурсы по проекту: 1. Поиск: «В авроральном режиме. Как уберечь технику в Арктике» (https://poisknews.ru/news/v-avroralnom-rezhime/). 2. Новости САФУ: «В САФУ начала свою работу школа «Системный анализ динамики природных процессов в Российской Арктике» (https://narfu.ru/life/news/university/357354/?sphrase_id=353765). 3. Арктик-Фонд: «В САФУ начала свою работу Школа «Системный анализ динамики природных процессов в российской Арктике» (https://arctic.narfu.ru/main/news/1890-v-safu-nachala-svoyu-rabotu-shkola-sistemnyj-analiz-dinamiki-prirodnykh-protsessov-v-rossijskoj-arktike). 4. Arhangel-онлайн: «В САФУ начала свою работу школа «Системный анализ динамики природных процессов в Российской Арктике» (https://arhangel.online/news/news-36044). 5. Без Формата: «В САФУ начала свою работу школа «Системный анализ динамики природных процессов в Российской Арктике» (https://arhangelsk.bezformata.com/listnews/prirodnih-protcessov-v-rossiyskoy-arktike/97750614/). 6. Северная Двина онлайн: «В САФУ исследователи обсуждают динамику природных процессов в Арктике» (https://sevdvina.online/2021/09/20/в-сафу-исследователи-обсуждают-динам/). 7. Вестник ОНЗ РАН: «Завершилась Всероссийская школа молодых учёных «Системный анализ динамики природных процессов в российской Арктике» (https://onznews.wdcb.ru/oct21/zavershilas-vserossijskaya-shkola-molodykh-uchjonykh-sistemnyj-analiz-dinamiki-prirodnykh-protsessov-v-rossijskoj-arktike.html). 8. Поиск: «На сияющих просторах. Будущим исследователям Арктики есть где развернуться» (https://poisknews.ru/geofizika/на-сияющих-просторах-будущим-исследо/). 9. Сайт Школы 2021 (https://school2021.gcras.ru/). 10. МЦД по физике твердой Земли: Данные результатов исследования структуры осадочных бассейнов (http://www.wdcb.ru/arctic_antarctic/arctic_grav_1.ru.html). 11. Прогноз вероятности наблюдений полярных сияний (http://aurora-forecast.ru). 12. Многопараметрическая 2D/3D-визуализация возмущений геомагнитного поля (https://geomagnetic.ru).

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В 2022 г. были продолжены работы по изучению геофизических и климатических процессов в Арктической зоне Российской Федерации (АЗРФ). Исследовались (1) электромагнитные процессы околоземной среды и воздействие космической погоды на технологические системы; (2) физическая структура земной коры и верхней мантии на основе комплексного анализа геофизических данных наземных и спутниковых наблюдений; (3) сейсмическая активность на базе разных подходов для оценки геодинамической опасности в районах перспективного развития инфраструктуры; (4) климатические процессы, критичные для развития железнодорожной инфраструктуры. Объединяющим звеном проекта служит единая геоинформационная система (ГИС), предназначенная для накопления, визуализации и комплексного анализа новых данных, полученных по каждому из упомянутых направлений. В рамках направления (1) получены следующие результаты: • Разработана интерактивная компьютерная модель краткосрочного (с горизонтом 30–70 мин) прогноза интенсивности полярных сияний в виде веб-ориентированной геоинформационной системы. На ее базе построена система, моделирующая пространственное планетарное распределение вероятности наблюдения полярных сияний и ряда сопутствующих величин. • По результатам статистического и корреляционного анализа целевой функции (уровень геоиндуцированных токов (ГИТ), зарегистрированный на трансформаторной подстанции) и геомагнитных данных близлежащих магнитометров IMAGE выделены признаки, которые лучше всего характеризуют целевую переменную. С использованием машинных методов обучения выделенные признаковые объекты используются для расчета соотношений для диагностики ГИТ. • Показано, что предсказанная моделированием изменчивость магнитного поля dB/dt в Восточной Скандинавии оказалась более чем на порядок меньше наблюдаемой. Таким образом, установлено, что версия МГД-модели SWMF, используемая NOAA, не может адекватно предсказать тонкую структуру бури/суббури – геомагнитных возмущений Pi3 и, следовательно, величины ГИТ, которые они вызывают. • Рассмотрены статистические соотношения между амплитудами ГИТ и вариабельностью магнитного поля для выяснения, как спектральное содержание Pc5–6/Pi3 (периоды 3–15 мин) геомагнитных пульсаций влияет на эффективность генерации ГИТ. • Выполнен статистический анализ сбоев на Северном участке Октябрьской железной дороги в максимуме и на спаде 23 солнечного цикла. С помощью статистических тестов показано, что существуют значимые отличия в уровне геомагнитной и авроральной активности для аварийных и безаварийных дней. • На базе обсерватории стандарта ИНТЕРМАГНЕТ «Климовская» прошел предварительные испытания прототип автономной градиентной установки для дистанционной регистрации ГИТ на основе сборок датчиков слабых магнитных полей. В рамках направления (2) построена региональная модель литосферы и части верхней мантии для АЗРФ. Эта модель включает следующие параметры, представленные на сетках 1°×1°: 1. Карты распределения изгибной жесткости литосферы и её эффективной «упругой» мощности. 2. Гравитационный эффект коры. 3. Гравитационный эффект верхней мантии. 4. Остаточные «мантийные» аномалии силы тяжести, аналогичные аномалии вертикальных градиентов и остаточная топография, которая представляет часть топографической нагрузки, которая не скомпенсирована неоднородностями коры. 5. Скорректированная плотностная модель консолидированной коры. 6. Скорректированная модель верхней мантии: значения средней плотности для слоёв Мохо–75 км, 75–125, 125–175, 175–225, 225–275 и 275–325 км. 6.1. Изменения плотности, обусловленные вариациями температуры. 6.2. Аномалии плотности, обусловленные вариациями состава мантии. 7. Скорректированная тепловая модель верхней мантии для глубин 50, 100, 150, 200, 250 и 300 км. 8. Глубины до подошвы литосферы, определенные как положение изотермы 1300°С. 9. Предварительная карта геотермального теплового потока. 10. Систематизированная база данных основных геофизических полей. Результаты в рамках направления (3): • Для регионов восточного сектора АЗРФ построены карты региональных коэффициентов закона повторяемости и параметра закона продуктивности землетрясений. • Разработан метод построения синтетического каталога землетрясений, в котором используются результаты распознавания мест возможного возникновения сильных землетрясений по методике FCAZ. • По указанной методике подготовлен синтетический каталог землетрясений на условный период 1 000 лет для Черского–Хараулахской зоны. • На базе системного метода FCAZ в восточном секторе АЗРФ распознаны зоны, в пределах которых могут возникать землетрясения с M ≥ 5.5. Результаты в рамках направления (4): • Исследования климатических изменений среднемесячной температуры приземного воздуха (ТПВ) и температуры почвы (ТП) на территориях Мурманской и Архангельской областей и Республики Карелия по данным реанализа 20thC_ReanV3 за период 1948–2015 гг. показали климатический тренд ТПВ +0.028°С/год, а ТП +0.0137°С/год на поверхности (0 см), +0.0136°С/год на глубине 10 см, +0.0142°С/год на глубине 40 см и +0.0133°С/год на глубине 100 см. Максимум соотношения линейного тренда ТП на глубине 100 см к линейному тренду ТПВ показал значения более 0.6. Анализ диаграмм рассеяния между ТП на разных последовательных горизонтах показал, что петля температурного гистерезиса постепенно сжимается, т.е. уменьшается площадь внутренней области. Это свидетельствует, что тепловой поток от центра Земли по всему району постепенно увеличивается. • По данным спутниковой альтиметрии уровень Баренцева моря за период 1993–2021 гг. рос со скоростью +4.31±0.49 мм/год, что сопоставимо со скоростью подъема уровня Мирового океана и выше, чем в Белом море. Обнаружены значительные сезонные вариации трендов изменения уровня Баренцева моря. Анализ его межгодовой изменчивости значимых высот волн показал незначительный тренд – 0.1±0.05 см/год. • По данным альтиметрических измерений межгодовая изменчивость значимых высот волн Ладожского и Онежского озер за 1993–2020 гг. составила – 2.3±1.3 см/год и –3.1±1.8 см/год, соответственно. Анализ их климатической изменчивости ледового режима показал, что время становления ледяного покрова на акватории этих озер имеет небольшой, но заметный тренд. • Подготовлен литературный обзор по вопросам адаптации железнодорожного транспорта и инфраструктуры в Канаде, Швеции и Китае, где проблемы потепления климата схожи с субарктическими регионами северо-запада России. • Проведена оценка роли аэрозолей в формировании электродинамического отклика ионосферного слоя, и, в особенности, нижних слоев ионосферы, ответственных за перенос и деградацию радиосигналов со спутников. Изучена специфика аэрозольных процессов в ионосфере. Единая, унифицированная ГИС проекта пополнена новыми геопространственными данными, полученными в ходе исследований в 2022 г., и соответствующими метаданными. В базу включено 150 новых слоев по 17 различным тематическим категориям. Их объем составил 2.87 ГБ. На данный момент всего в базу включено более 200 слоев геоданных по 46 категориям, а общий базы – 3.67 ГБ. Обновлен и расширен пользовательский интерфейс геопортала «Арктика» (https://arctic-gis.gcras.ru/), добавлены дополнительные инструменты взаимодействия с пространственными данными. Создан и апробирован прототип единой геоинформационной системы интерактивных сферических визуализаций (https://data.sph.gcras.ru/). Проведена II Всероссийская школа молодых учёных «Системный анализ динамики природных процессов в российской Арктике» (6–9 июня 2022 г.). Школа собрала 77 участников, из них 24 российских ученых-лекторов, а также 47 слушателей – российских молодых ученых в возрасте до 35 лет включительно со всей России. На лекциях и семинарах Школы широко освещались вопросы геомагнетизма, литологии, сейсмологии, океанологии, климатологии, а также науки о данных применительно к арктическому региону. Для более эффективного общения со слушателями был запущен Telegram-канал Школы: https://t.me/geoarctic.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Проанализирован рост ГИТ в ЛЭП на Кольском полуострове во время магнитных бурь типа CME и CIR. Относительная эффективность CIR-бури оказалась почти в 3 раза больше, чем для CME-бури. Это вызвано большим вкладом Pi3 геомагнитных пульсаций и связанных среднемасштабных вихревых токовых систем в ионосфере. Разработан программный код для расчета потенциала трубопровода при заданном возмущении электротеллурического поля в поверхностных слоях Земли. С использованием метода узловой матрицы полной проводимости определены значения потенциала в узлах трубопроводной системы. Т.о., создана как экспериментальная база, так и расчетная методика для количественной оценки вариаций потенциала трубопровода для любой заданной системы в АЗРФ. Впервые в отечественной литературе подготовлен обзор, посвященный различным аспектам воздействия космической погоды на наземные транспортные системы. Одни из основных факторов – ГИТ в заземленных протяженных конструкциях, возбуждаемые при возмущениях геомагнитного поля. Связанные с ними теллурические электрические поля и токи могут вызывать нарушения электроснабжения и сбои в функционировании рельсовых цепей ж/д автоматики. Косвенное воздействие возможно через нарушения стабильной подачи электроэнергии, нарушения в системах связи и появление ошибок в навигационных спутниковых системах. Исследовано влияние геомагнитной активности на функционирование ж/д автоматики на северном участке Октябрьской ж/д в 2001–2006 гг. Исследована возможность прогнозирования уровня изменчивости геомагнитного поля и ГИТ с помощью глобального МГД-моделирования Space Weather Modeling Framework (SWMF). Всплески ГИТ (>100 А) в ЛЭП Кольского полуострова во время магнитной бури 27–28 мая 2017 г. с усилением Pi3 пульсаций сопоставлены с результатами глобальной МГД-модели. Моделирование SWMF достаточно хорошо воспроизводит глобальные параметры магнитосферы, однако предсказанная изменчивость магнитного поля оказалась более чем на порядок меньше наблюдаемой. Т.о., модель SWMF не может адекватно предсказать тонкую структуру бури/суббури и величину ГИТ, вызванных пульсациями Pi3. Теоретически исследована эффективность возбуждения 50 Гц излучений в верхней ионосфере линейным околоземным током конечной длины, разработана численная модель с реалистичной структурой системы земля-атмосфера-ионосфера. С ее помощью рассчитана ожидаемая амплитуда излучений на спутниковых высотах для ЛЭП различной длины. Завершено построение комплексной модели литосферы и верхней мантии северной Евразии. На основании комплексного анализа гравитационных данных, данных сейсмической томографии и соотношений физики минералов на глубинах 50, 100, 150, 200 и 250 км получено распределение температуры и степени деплетированности мантийного вещества в форме процентного содержания оливина. Построены уточненная карта теплового потока и карта эффективной радиогенной теплогенерации для Сибири и Дальнего Востока. По результатам анализа созданной ранее модели уточнено пространственное распределение осадочного чехла п-ова Ямал, Южно-Карской и Ямало-Тазовской впадин, Таймырской складчатой области, которое согласуется со стратиграфическими данными последних лет. Работы по расчету глубин точки Кюри (ГТК) велись в двух направлениях: составление предварительной обобщенной модели ГТК по моделям теплового потока и разработка алгоритма расчёта по данным магнитного поля. Созданы два алгоритма расчёта ГТК с использованием детальной модели магнитного поля. Создан наиболее полный объединенный каталог землетрясений АЗРФ (в т.ч. хребты Гаккеля, Книповича и архипелаг Шпицберген), интегрирующий в себе все доступные данные. Каталог содержит 45793 события за период 1962–2022 гг. и приведен к однородной магнитудной шкале. Проанализированы климатические изменения стока рек, количества осадков, влажности (1980–2021 гг.) и скорости приповерхностного ветра (1950–2021 гг.) на северо-западе РФ по данным реанализа MERRA-2. Для всех исследованных рек водосбора Белого моря отмечаются положительные тренды в изменении их расходов. Изменения количества осадков в регионе Белого моря за период спутниковых наблюдений (1980–2021 гг.) распределены неравномерно. Изменчивость осадков и речного стока демонстрирует нестационарные, многомасштабные колебания, включая периодичности 2.8, 4.1 и ~13 лет. Колебание с квази-15-летним периодом характерно для западной части АЗРФ, и, вероятно, связано с изменениями адвекции тепла из северной Атлантики. Проведён анализ климатической изменчивости температуры воздуха, температуры и влажности почвы на разных горизонтах по инструментальным измерениям и с помощью кросс-вейвлет анализа. Данные измерений на метеостанциях и гидрологических постах согласуются с данными, предоставленными реанализами. Исследована межгодовая изменчивость скорости ветра в районе Белого моря за 1950–2021 гг. и выявлены периоды, близкие к периодам Эль-Ниньо – Южного колебания (2–6 лет) и североатлантического колебания (7–9 лет). Рассчитаны амплитуда, частота и продолжительность межгодовой изменчивости экстремальных климатических событий на основе статистического анализа пространственно-временных параметров уровня Баренцева и Белого морей за 1950–2020 гг. Аналогичные расчеты проведены в отношении значимых высот волн по данным альтиметрических измерений. Простроены карты повторяемости экстремальных высот волн на акватории Ладожского и Онежского озёр. Исследованы пространственно-временные характеристики температурных экстремальных явлений в западной части АЗРФ в 1980–2021 гг. Показано, что экстремальные события с положительными аномалиями температуры приземного воздуха (ТПВ) усиливаются, удлиняются и учащаются над частью акваторий Баренцева, Карского и Белого морей, а также над некоторыми участками суши исследуемого региона. Эти же характеристики в отношении событий с отрицательными аномалиями ТПВ сокращаются. Опубликован обзор международного опыта адаптации ж/д отрасли к влиянию изменения климата в субарктических регионах Канады, Швеции и высокогорной части Китая. Сформулированы основные уравнения модели образования пузырьков метана в торфяных болотах. Сформулировано уравнение общего потока метана, состоящего из диффузионного потока с поверхности болота и потока от лопающихся пузырьков. Сформулированы граничные условия для этого уравнения. Проведен переход к безразмерным уравнениям, описывающим отношение эффективностей выделения метана диффузией и образованием пузырьков. Получено теоретическое решение линейной модели. Для нелинейной модели разработан алгоритм численного решения. Преобразована база геопространственных данных для перехода на новую программную платформу NextGIS QGIS. Сформирована обновленная база геопространственных данных, собранных в рамках исследований. Развернута программная ГИС-инфраструктура обновленной версии геопортала «Арктика» (https://arctic-gis.gcras.ru/). Обновлено программно-архитектурное решение единой ГИС интерактивных сферических визуализаций, обеспечивающее взаимодействие между сервером и клиентом-гиперглобусом. Реализована высокоуровневая обработка данных на основе API для унифицированного клиент-серверного взаимодействия при манипуляции объектами «Слайд» и «Группа слайдов». База тематических данных пополнена двумя новыми сферическими визуализациями («Геомагнитные возмущения» и «Объединённый каталог землетрясений АЗРФ»), отражающими пространственно-временную динамику исследуемого процесса. Проведена III Всероссийская школа молодых учёных «Системный анализ динамики природных процессов в российской Арктике» (5–8 июня 2023 г.). Школа собрала 73 участника, из них 26 российских ученых-лекторов и 41 слушателя – российских молодых ученых в возрасте до 35 лет включительно со всей России. На лекциях и семинарах широко освещались вопросы геофизики, климатологии, океанологии, дистанционного зондирования, геоинформатики и системного анализа, биологии, экологии, транспорта и других смежных дисциплин (https://school2023.gcras.ru/, https://t.me/geoarctic).