Аннотация результатов, полученных в 2018 году
Выполнены все запланированные на отчетный этап работы и получены все запланированные результаты. На основе различных источников были определены известные случаи прохождения мезомасштабных конвективных систем (МКС), на основе которых была создана выборка из образов (сигнатур) для модели машинного обучения (ММО) основанной на сверточной нейронной сети. При этом, был создан программный пакет, позволяющий в клиент-серверном режиме проводить пространственную разметку климатических данных, который существенно упростил процесс разметки спутниковых снимков для выделения контуров МКС и последующего обучения ММО. Были заказаны, скачаны и подготовлены данные спутниковых наблюдений METEOSAT за 2012-2018 гг., по которым произведен первичный поиск с помощью ММО и сформирована первичная статистика МКС для европейской территории России за указанный период (требует дальнейшего уточнения). Написан программный комплекс, позволяющий рассчитывать почти три десятка индексов конвективной неустойчивости. Заказаны, скачаны и подготовлены срочные данные (3/6/12-часовые) по вертикальной структуре температуры, влажности и ветра для реанализа ERA-Interim (также начат процесс для получения данных ERA-5), ряда моделей ансамбля CMIP-5, данные аэрологического зондирования IGRA, данные идеализированных экспериментов с разными граничными и начальными условиями. Индексы конвективной неустойчивости рассчитаны для указанных данных, подготовлены массивы индексов. Поставлены и проведены численные эксперименты с мезомасштабными моделями (WRF-ARW, COSMO-Ru) по моделированию нескольких МКС. Подобраны конфигурации параметризаций и параметров моделей WRF-ARW и COSMO-ru, включая начальные и граничные условия, позволяющие адекватно воспроизводить возникновение и эволюцию МКС. Получены результаты валидации отдельных запусков на основе сравнения со спутниковыми данными. В частности, показано, что при использовании начальных данных ECMWF ERA-5 модель WRF лучше воспроизводит структуру МКС и их пространственное положение (чем при использовании начальных данных из модели GFS). Подготовлены данные о населенных пунктах России (с градацией по численности населения и административному статусу). В дополнение к изначально запланированным также получены результаты по анализу характеристик МКС на основе радарных данных; определены особенности МКС, в которых зафиксировано возникновение смерчей (результаты опубликованы, doi: 10.21046/2070-7401-2019-16-1-223-236); создана статистика сильных ливней и показан общий рост ливневых осадков в России в последние десятилетия (результаты опубликованы в журнале первого квартиля, doi: 10.1088/1748-9326/aafb82). Рассмотрена возможность идентификации мезомасштабных конвективных систем (МКС) и суперячеек, сопровождавшихся образованием смерчей, по снимкам прибора SEVIRI спутника Meteosat-8. В качестве особенностей МКС рассмотрена радиояркостная температура верхней границы облаков, сигнатуры пробоя тропопаузы (Overshooting Tops), кольце- вые и U/V-образные структуры в поле ТВГО. Анализ проведён для 2017–2018 гг. на примере нескольких случаев вспышек смерчей на европейской территории России и Урале. Случаи смерчей выявлены по данным очевидцев, сообщениям в СМИ, а также на основе анализа вызванных смерчами ветровалов в лесных массивах по снимкам Landsat-8 и Sentinel-2. Выполненное совмещение снимков Meteosat-8 с треками смерчей позволило впервые для территории России определить особенности МКС или суперячейковых облаков, в которых зафиксировано возникновение смерчей. Показано, что экстремально низкие значения температуры верхней границы облаков и пробои тропопаузы имеют сравнительно слабую связь с возникновением смерчей. В то же время выявлена связь наиболее мощных смерчей с появлением кольцевых U- или V-образных структур в поле ТВГО. Их можно считать признаком наличия достаточно мощных мезоциклонов. Отмечено влияние условий устойчивости атмосферы, наблюдаемых во время формирования смерчей. Показано, что по снимкам Meteosat в первую очередь могут быть идентифицированы смерчеопасные МКС и суперячейки, которые возникают на фоне сильной кон- вективной неустойчивости. Однако локальные суперячейковые облака, которые способны генерировать смерчи даже на фоне умеренной или слабой неустойчивости, зачастую не имеют характерных признаков на ВГО, и их обнаружение по спутниковым данным затруднительно. Получена статистика сильных ливней. Оценены долгосрочные изменения ливневых и обложных осадков в Северной Евразии за последние пять десятилетий. Различные типы осадков разделены в соответствии с их генезисом с использованием стандартных метеорологических наблюдений за осадками, погодными условиями и морфологическими типами облаков за период 1966–2016 гг. Анализ проведен для 326 станций (из изначальных 538 станциях), которые не имеют пропусков и соответствуют критериям отсутствия артефактных разрывов в данных. Показано, что слабое изменение общего количества осадков за анализируемый период сопровождается относительно сильным ростом ливневых осадков и одновременным уменьшением обложных осадков. Отмечены значимые изменения суммы ливневых и обложных осадков, интенсивности осадков и суммы особо сильных осадков (95-перцентиль) (главным образом летом), относительного вклада двух типов осадков в общее количество осадков (включая вклад особо сильных ливней)(особо сильные в переходные сезоны). Вклад сильных ливней в общее количество осадков увеличивается со статистически значимой тенденцией 1–2% за десятилетие в большинстве районов Северной Евразии (до 5%/десятилетие на некоторых станциях). Наибольшее увеличение наблюдается на юге Дальнего Востока, главным образом из-за положительных изменений интенсивности ливневых осадков с линейной тенденцией более 1 мм/день/десятилетие (увеличение на 13,8% на 1 °C потепления). В целом, обложные осадки уменьшаются в большинстве регионов Северной Евразии во все сезоны, кроме зимы. Это уменьшение происходит несколько медленнее, чем растут ливневые осадки. В целом, изменения в характере осадков в Северной Евразии характеризуются перераспределением типов осадков, которое характеризуется ростом интенсивности ливневых осадков и повторяемости особенно сильных ливней.

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Выполнены все запланированные на отчетный этап работы и получены все запланированные результаты. Создана глубокая сверточная нейронная сеть на основе архитектуры RetinaNet, которая была обучена на данных дополненной обучающей выборки. В настоящий момент силами экспертов коллектива проекта размечены 57 треков, содержащих суммарно 3099 меток МКС на 1578 кадрах исходных спутниковых данных - исходная выборка, которая затем была искусственно расширена различными преобразованиями. Для получения информации о треках МКС разработано расширение программы разметки «GeoAnnotateAssisted», позволяющее осуществлять разметку траекторий. Исходный код этого программного продукта размещен в открытом доступе. Оценка качества созданной нейронной сети выполнялась на основе данных тестовой выборки. Для каждого из предварительно порожденных кандидатов в метки МКС созданная нейросеть выполняет две задачи: а) бинарную классификацию, позволяющую ответить на вопрос, является ли объект, очерченный ограничивающим прямоугольником этого кандидата в метки МКС действительно меткой МКС, то есть, позволяющую оценить вероятность  такого отнесения; б) задачу регрессии, т.е. уточнения положения границ и координат контрольных точек меток МКС. На данный момент максимизация значения пересечения модельных и экспертных меток достигается при пороговом значении вероятности отнесения объекта к классу МКС равном 0.825. При использовании данного порогового значения средняя точность (mean average precision) оценивается на уровне 0,75. При этом доля ложных тревог (false alarm ratio) достаточно высокая (0,42), что на данном этапе рассматривается как основное ограничение разработанной модели. Второе ограничение — недостаточность экспертных меток. Нейросетевая модель идентификации МКС применена к набору данных METEOSAT за период 2014–2017 гг. (летний период с мая по август). Получены значения повторяемости МКС на европейской территории России около 0,2–0,7%, при этом отмечен хорошо выраженный суточный ход с максимумом в вечерние часы, около 20 ч местного времени, и минимумом в первой половине дня. Данные результаты по-прежнему являются предварительными. В частности, на данный момент реализована возможность трекинга МКС при экспертной разметке, но такая возможность пока ещё не реализована для выходных данных модели. Проведен анализ нескольких десятков случаев МКС по различным данным. Рассмотрены радиолокационные характеристики, характерные сигнатуры на верхней границе облаков, сопутствующие явления, состояние атмосферы (включая синоптическую обстановку, индексы конвективной неустойчивости). В частности, отобрано 25 случаев за 2018-2019 гг., обладающих хорошей обеспеченностью радиолокационными данными. Проанализированы вторичные радиолокационные продукты и характеристики для каждого случая МКС в автоматическом режиме, для этого была разработана специализированная программа. В качестве выходных данных программы выступает файл со статистикой для каждого момента времени данной МКС и содержащий радиолокационную информацию, рассчитанную в пределах описывающей её эллипса (полученного по данным нейронной сети). Анализ данных показал, что в большинстве случаев радиолокационные параметры обладают большой пространственной неоднородностью даже внутри области конвективных опасных явлений погоды: максимальные значения вертикальной интегральной водности и интенсивности осадков, наблюдаемые в небольших по площади очагах, в разы превышают среднее значение этих параметров для области КОЯП. Максимальная высота верхней границы облачности в этих же очагах превышает среднее значение на 2 – 4 км. При этом средняя высота для МКС (за все сроки) составила 11,4 км, средняя максимальная 15,7 км, максимальная - 17,9 км, характера для градовых очагов), средняя интенсивность осадков составила 18,5 мм/час, средняя максимальная — 296 мм/ч, максимальная вертикальная водность составила 45,6 кг/м2. В среднем, сильные ливни, грозы, град и гроза со шквалом отмечались в 79,8%, 92,9%, 36,4% и 87,6%, соответственно. Средняя площадь, занимаемая этими явлениями внутри МКС составила 5,1%. Анализ стадии максимального развития 30 МКС над ЕТР, Украиной и Белоруссией за 2009-2019 с их разделением по типу (МКС, кластеры, суперячейки) выявил наличие у большинства МКС сигнатур «пробой тропопаузы + холодное кольцо, холодные U/V» (OT+Cold-U/V/ring), определяемых по спутниковым данным. Преобладающей синоптической ситуацией стали линии неустойчивости и волновые циклоны. Отмечено, что для мезомасштабных кластеров более характеры сильные ливни, для МКС и суперячеек - град и шквалы, для суперячеек также характерны смерчи. Для МКК характерны большие значения плавучести и неустойчивости, удельной влажности, но меньшие: завихренности и лапласиана приземного давления, а для СЯ – наоборот. Анализ 48 случаев МКС со смерчами и шквалами в лесной зоне ЕТР и Урала позволил выявить, что их подавляющее количество связано с полярным фронтом, важную роль играет значительный контраст температуры на фронте (в среднем 9,2 °С/500 км), а также наличие струйного течения в нижней или средней тропосфере, ориентированного вдоль фронтальной зоны. Случаи шквалов, вызвавшие наиболее крупные ветровалы связаны с поступлением на север ЕТР тропической воздушной массы с Т850 +20° С и выше. Выявлены статистически значимые различия в условиях возникновения шквалов и смерчей: для возникновения шквалов большее значение имеет влагосодержание и конвективная неустойчивость атмосферы, для возникновения смерчей ключевым являются сдвиг ветра и относительная завихренность в нижнем слое. Оценен отклик конвективной активности в Северной Евразии на потепление Мирового океана и отдельно потепление Средиземного и Черного морей на основе экспериментов по чувствительности с моделью общей циркуляции атмосферы ECHAM5 (3 эксперимента по 40 лет с высоким разрешением). На основе экспериментов на чувствительность к начальным условиям (42 эксперимента по 40 лет) оценено влияние стохастической изменчивости атмосферной циркуляции. Показано, чем теплее глобальный океан, тем теплее и влажнее приповерхностный воздух в Северной Евразии, что приводит к значительному росту средних значений и повторяемости пороговых значений энергии конвективной неустойчивости CAPE (но к незначимому изменению сдвига ветра и спиральности). В эксперименте с теплым океаном отмечается также рост средних значений энергии конвективного подавления (CIN), но и рост аномально низких значений CIN. Отмечен рост повторяемости событий, сочетающих низкие значения CIN и высокие значения CAPE, то есть событий, наиболее благоприятных для развития взрывной конвекции. При этом пространственное распределение роста конвективной неустойчивости в целом соответствует наблюдаемому, что совместно с учетом результатов экспериментов на чувствительность к начальным условиям позволяет сделать вывод о малой роли стохастической изменчивости атмосферной циркуляции и об определяющей роли глобального потепления в наблюдаемом росте конвективной неустойчивости в Северной Евразии. Проведено моделирование 6 случаев прохождения МКС с помощью модели WRF-ARW (в том числе событие систему, которая привела к формированию смерча в Иваново в 1984 г) и 2 случаев прохождения МКС с помощью модели COSMO-ru нескольких МКС. Для модели WRF-ARW эксперименты проведены с разными начальными условиями (реанализами NCEP CFS или ERA-5), при этом не обнаружено устойчивой зависимости качества воспроизведения МКС от выбора начальных условий. Для модели COSMO-ru также оценена зависимость от начальных условий, показано, что наилучшее воспроизведение достигается при использовании начальных данных ICON. Сравнение с данными наблюдений (радарными, спутниковыми, наземными) показало, что модели способны адекватно воспроизводить основные особенности МКС, в частности, успешно воспроизводится мезоциклон. При этом для случая 13 июля 2016 г. по модели WRF отмечается временная задержка (примерно на 1 час), а по модели COSMO-ru - пространственное смещение ячейки (на северо-запад). В дополнение к изначально запланированным также получены результаты по анализу климатологии смерчей в Северной Евразии и по разработке метода определения размеров интенсивных конвективных вихрей. Представлена новая база данных о смерчах в Северной Евразии с 10-го века до 2016 года. База данных, составленная с использованием различных источников, содержит 2879 случаев торнадо над сушей и водной поверхностью и включает различные характеристики торнадо (интенсивность, средняя и максимальная ширина, длина трека торнадо, продолжительность и т.д.). Показано, что смерчи характерны для большинства регионов Северной Евразии, причем в некоторых регионах плотность достигала четырех случаев на 10000 кв.км. Смерчи над сушей имеют хорошо выраженный годовый и суточный ход: они формируются в основном в мае – августе, с максимумом в июне, и днем с максимумом в 17–18 по местному времени. Смерчи над водой образуются во все месяцы с максимумом в конце лета и в основном в 9–13 часов по местному времени. Большинство смерчей обладают низкой интенсивностью (≤F1 для 80% и ≥F3 для 3% всех смерчей) и коротким временем жизни (50% смерчей длятся менее 10 минут). Среднегодовое количество всех торнадо на суше составляет около 150, в том числе около десяти и двух смерчей с интенсивностью ≥F2 и ≥F3, соответственно. Ежегодно 1-2 смерча приводят к жертвам (2,9 смертельных случаев и 36,3 травмированных). Результаты иллюстрируют существенную недооценку угрозы смерчей в Северной Евразии широкой общественностью, учеными и метеорологами, и указывают на необходимость систематической оценки и прогнозирования смерчей метеорологическими службами. Предложен метод определения статистического распределения размеров (диаметров) интенсивных конвективный вихрей по измеренной длительности их прохождения вблизи метеорологической станции (метеодатчика). Этот метод может быть применён для определения статистических свойств ансамбля смерчей (торнадо) - статистики их интенсивности и размеров - на основе данных о длительности прохождения смерча через населенные пункты и имеющихся разрушениях, что позволяет оценить пиковую скорость ветра в момент прохождения смерча. Применение этого метода наиболее обосновано в малолесистых и степных районах, где затруднительна оценка ширины полосы разрушений от смерча. Метод применим не только к смерчам, но и более крупномасштабным вихревым образованиям, для которых имеются априорные оценки зависимости скорости ветра от расстояния до центра вихря. По результатам проекта (за 2 года) на данный момент опубликовано 12 работ, в том числе 5 в изданиях, индексируемых в WoS/Scopus (из них 3 работы - в изданиях первого квартиля в журналах Environmental Research Letters, Monthly Weather Review, Icarus). Подготовлены 5 статей, которые находятся на стадии рецензии/подачи. Результаты проекта представлены на нескольких российских и международных конференциях, один из докладов отмечен наградой за лучший устный доклад. Результаты проекта достаточно широко освещаются в СМИ.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
За третий год реализации проекта выполнены следующие работы и получены следующие основные результаты: Сформирована статистика осе-симметричных мезомасштабных конвективных систем (МКС) на европейской территории России (ЕТР) по спутниковым данным. Для формирования этой статистики использована глубокая сверточная нейронная сеть типа RetinaNet с рядом оптимизаций и усовершенствований. Для повышения качества идентификации и устойчивости решения нейросети к вариациям шума в данных и потерям значимого сигнала внедрены подходы: а) переноса обучения (использование сверточной подсети ResNet-152), предварительно обученной на большом наборе визуальных данных ImageNet, в качестве части сложной функции, представляющей всю сеть, используемую в исследовании), б) дообучения предварительно обученной подсети после предварительной оптимизации совокупности остальных коэффициентов, в) применение косинусного расписания шага обучения с методом решения задачи оптимизации в виде периодической имитации отжига, г) дополнительная предобработка спутниковых данных, приближающая их распределение к распределению данных ImageNet и имитирующая контрастное выделение МКС для оператора. Составлена база данных экспертной разметки 15-минутных спутниковых снимков Meteosat, которая включает данные о положении, размере и траекториях МКС на европейской территории России, а также о характерных сигнатурах МКС. В результате экспертом зарегистрировано 205 треков, содержащих суммарно 3785 меток МКС на 1759 кадрах исходных спутниковых данных. Проведено выделение типа объекта (мезомасштабный конвективный комплекс – 2053 метки, суперячейка – 328 меток, конвективный шторм – 1404 метки), а также наличие сигнатур (cold-U/V и cold-ring – 826 меток). Нейросеть типа RetinaNet была обучена на данной экспертной выборке многократно с применением указанных модификаций, позволяющих повысить обобщающую способность и точность сети. Из всех обученных моделей была выбрана лучшая в смысле меры качества mAP (mean Average Precision), которая составила 0.75. Получена высокая обобщающая способность нейросети. Для идентификации МКС нейросеть была применена к данным 15-минутных спутниковых снимков, находящихся в распоряжении, а именно к данным для месяцев с мая по август для периода 2010–2020 гг. (включительно). Общий объем выборки составляет 160941 снимок. Проведена фильтрация результатов нейросетевой идентификации МКС. Точность полученной нейросети при выбранном пороговом значении для оценки степени принадлежности выделяемой зоны снимка к классу МКС составляет 0,7. При этом мера чувствительности (true positive rate) составляет 0,67, что существенно выше по сравнению с результатом, достигнутым на втором этапе настоящего проекта (0,61). Далее для уточнения результатов была применена фильтрация при объединении отдельных меток в треке (наложена с учетом скорости распространения МКС – не более 50 м/с, и времени жизни – не менее 2 часов). Итоговая статистика осе-симметричных МКС для региона Восточной Европы (включая ЕТР) включает 50716 меток МКС, объединенных в 3478 треков. Таким образом, в год с мая по август в регионе формируется около 300 МКС. Оценены характеристики жизненного цикла идентифицированных МКС: длина треков (пройденное расстояние), время жизни и скорость движения МКС. Выявлено, что большинство МКС перемещается со скоростью 10–15 м/с и проходят около 100 км, при этом отдельные МКС проходят расстояние несколько сотен километров. Время жизни отдельных МКС достигает 11,5 часов. Проведена оценка характеристик МКС с помощью данных сети доплеровских метеорологических радиолокаторов. Анализ вторичных радиолокационных продуктов и характеристик производился для каждого случая МКС в автоматическом режиме, для этого была разработана специализированная программа. В качестве выходных данных программы выступает файл со статистикой для каждого момента времени данной МКС и содержащий радиолокационную информацию, рассчитанную в пределах описывающей её эллипса. Для анализа было отобрано 30 случаев, обладающих высокой обеспеченностью радиолокационными данными. Анализ данных показал, что в большинстве случаев радиолокационные параметры обладают большой пространственной неоднородностью даже внутри области конвективных опасных явлений погоды: максимальные значения вертикальной интегральной водности и интенсивности осадков, наблюдаемые в небольших по площади очагах, в разы превышают среднее значение этих параметров для области КОЯП. Максимальная высота верхней границы облачности в этих же очагах превышает среднее значение на 2 – 4 км. Получена оценка потерь лесного покрова, вызванных шквалами и смерчами, которые генерируются МКС. Создана картографическая база данных ветровальных нарушений лесного покрова в лесной зоне ЕТР за период 1986-2020 гг. Актуализированная версия базы данных за период 1986-2020 гг. включает 804 ветровала (на общей площади 3192,7 км2), связанные с 543 штормовыми событиями. Подавляющее большинство из них связано с конвективными шквалами (339 ветровалов, S=2562,8 км2) или со смерчами (445 ветровалов, S=480,1 км2). На основе выборки из 187 ветровалов за 2006-2020 гг., связанных с прохождением 76 различных МКС, по спутниковым данным Meteosat-8 определены характеристики МКС, вызывающих шквалы и смерчи. Для каждой МКС определен тип, продолжительность существования, температура верхней границы облаков в момент штормового события, наличие и типы сигнатур восходящих потоков. Получены новые данные о таких сопутствующих МКС событиях, как смерчах, над сушей в России за период с 1900 по 2018 гг. на основе различных источников информации. Собрана информация о 1763 смерчах, включая 993 смерча по данным очевидцев прохождения смерчей и/или вызванных ими разрушений, и 770 — по спутниковым данным о смерчевых ветровалах. Отмечены как единичные смерчи, так и вспышки смерчей. В среднем за год в России формируется более 100 смерчей, из них более 15 — значительных (со скоростью ветра более 50 м/с), и 1 — интенсивный (со скоростью ветра более 70 м/с). В некоторые годы эти числа могут быть значительно выше — 342, 52 и 3, соответственно. Смерчи наблюдаются в среднем 41 день в году, в отдельные годы — до 68 дней. Оценена повторяемость смерчей разной категории и вероятности их прохождения через точечный объект, которые используются для оценки риска смерчеопасных ситуаций. Выявлена общая недооценка числа смерчей по станционным наблюдениям и официальным данным. Данный результат отмечен на Общем собрании РАН в апреле 2021 года как один из основных результатов всей РАН за 2020й год. Проведены численные эксперименты по моделированию развития МКС, вызвавших сильные шквалы и смерчи с помощью региональных моделей атмосферы WRF-ARW и Cosmo-Ru. Рассматривались случаи наиболее значимых вспышек смерчей, а также долгоживущих сильных шквалов (т.н. деречо) за период 2007-2020 гг. (всего 14 случаев). Модель запускалась в большинстве экспериментов с шагом сетки 3 км, с вложенным доменом и без него, конвекция моделировалась без параметризации. В качестве начальных условий использовались данные реанализов CFS и ERA-5. Установлено, что в большинстве случаев модель WRF успешно воспроизводит порывы ветра, способные вызвать ветровал. При использовании начальных данных CFSR, смещение по траектории и по времени прохождения МКС существенно больше, чем при использовании данных ERA-5. В то же время при моделировании по данным ERA-5 не воспроизводятся мезоциклоны, генерирующие смерчи. Выявлено положительное влияние спектрального «подтягивания» (“spectral nudging”) на время расчета, устойчивость и стабильность численных схем, и в итоге, на точность получаемых характеристик МКС. Рассчитывался риск прохождения МКС на европейской территории России с оценкой вероятности образования сопутствующих опасных гидрометеорологических явлений конвективного характера. Согласно полученным результатам с помощью спутниковых данных и нейронной сети, для большей части региона повторяемость прохождения МКС составляет 0,1–0,15 сутки-1, достигая в отдельных районах 0,2 сутки-1. Особенно высокий риск отмечен в верхнем Поволжье и в Средней полосе ЕТР. В данных регионах МКС формируются каждый 5–10-й день. Проведен расчет вероятности прохождения МКС через города. Для городского населения ЕТР в целом (для разных градаций численности) повторяемость прохождения МКС варьирует в пределах 0,1–0,13 день-1, то есть в среднем через российский город МКС в летний период проходят каждый 7–10-й день. Каждый день в зоне влияния МКС находится около 10,1 млн человек городского населения. С учетом доли площади, занимаемой внутри МКС конвективными явлениями (по данным радарных наблюдений) количество городских жителей европейской территории России, подверженных ежедневно грозам, сильным ливням, граду и шквалам, составляет 477,4, 96,1, 30,2 и 6,1 тысяч человек соответственно. Для различных субъектов РФ оценена вероятность формирования таких сопутствующих опасных гидрометеорологических явлений конвективного характера, как смерчи. Например, для Московской области плотность всех смерчей (смерчей ≥F2) составляет 1,6 (0,4) смерча в год на 104 км2. В среднем за год в Московской области формируется 7,5 смерчей любой категории и 1,8 смерчей категории ≥F2. По данным ERA-5 оценены значения индексов конвективной неустойчивости (более 30 индексов), характерные для формирования и развития МКС (в приближении подхода proximity soundings). Выявленные значения индексов неустойчивости, характерные для МКС, являются достаточно высокими и сопоставимы со значениями индексов конвективной неустойчивости, характерных для опасных погодных конвективных явлений — смерчей, сильного шквала, крупного града. В первую очередь это относится к термодинамическим, и в меньшей степени – к динамическим. Для МКС также характерны высокие значения композитных индексов. Определены изменения риска формирования закритических значений индексов конвективной неустойчивости в середине и конце XXI века по сравнению с современным климатом на основе пяти отобранных моделей CMIP5 (из 18), наилучшим образом воспроизводящих современное распределение индексов конвективной неустойчивости при сравнении с данными реанализа (такими моделями являются: CSIRO-ACCESS1-0, NOAA-GFDL-CM3, IPSL-CM5A-MR, IPSL-CM5A-LR и NCAR-CCSM4). Изменения оценены для сценариев RCP4.5 и RCP8.5 (умеренного и агрессивного). Отмечается общий рост риска возникновения опасных конвективных явлений в течение XXI века, более сильный при более агрессивном антропогенном сценарии. Выявлены регионы, подверженных наибольшему росту риска: юг Дальнего Востока (где условия с высокой конвективной неустойчивостью к концу XXI века при агрессивном антропогенном сценарии могут реализовываться в 2 днях из 3, по отдельным моделям – в 4 днях из 5), центре ЕТР и юг Сибири ¬(рост ожидается до 20-40% в отдельные дни), Черноморском побережье (рост до 40–50%). По результатам районирования европейской территории России по степени риска прохождения МКС (с учётом таких сопутствующих опасных гидрометеорологических явлений конвективного характера, как смерчей) для современного климата, и по степени риска формирования закритических значений индексов конвективной неустойчивости в середине и конце XXI века составлена сводная карта риска. Выделены регионы с высоким и очень высоким уровнем риска формирования МКС, отдельно отмечены регионы, где прохождение МКС с большей вероятностью ассоциируется с формированием таких сопутствующих явлений, как смерчи. Выявлены районы, где в связи с изменением климата указанный риск будет возрастать в большей или меньшей степени. Разбивка проведена для административных субъектов РФ и может быть использована в том числе и в практических целях лицами, принимающими решение (например, руководством регионов), в том числе в рамках адаптации к изменениям климата. По результатам проекта в отчетном году опубликовано 5 статей в изданиях, входящих в WoS/Scopus, включая 2 статьи в журналах из первого квартиля. Результаты представлены на нескольких профильных конференциях (сделано 10 докладов, включая приглашенные). Собранные и верифицированные в рамках проекта данные по МКС и сопутствующим опасным явлениям конвективного характера загружены на европейский портал опасных явлений погоды https://eswd.eu, а также на подготовленные и развиваемые в том числе в рамках данного проекта интернет-порталы http://tornado.maps.psu.ru/ (посвящен смерчевым ветровалам в лесах России) и http://convective-storms.psu.ru/ (посвящен опасным конвективным явлениям на европейской территории России). Программный код для комплекса по разметки снимков (и объединения меток в траектории) GeoAnnotateAssisted размещен на сайте https://github.com/MKrinitskiy/GeoAnnotateAssisted. Все данные и коды находятся в открытом доступе.