1) Проведена систематизация и анализ результатов последних исследований в области выявления аномальных процессов и явлений в океане, атмосфере и на суше, в том числе в арктическом регионе, по данным дистанционного зондирования Земли и моделирования, в том числе:

- проанализированы основные особенности современных исследований, возможностей и фундаментальных проблем в области дистанционного зондирования и моделирования аномальных процессов и явлений в океане, в число которых входят интенсивные антропогенные воздействия на прибрежные акватории, вредоносные цветения водорослей, внутренние волны, антропогенные и естественные загрязнения углеводородами, цунами, микросейсмы, шторма и др.

- проведена систематизация и анализ регистрируемых по космическим данным различного типа значимых параметров окружающей среды, методов и спутниковых средств дистанционного мониторинга объектов и явлений в импактных районах Арктики и на трассе СМП;

- проанализированы и обобщены имеющиеся на сегодняшний день научные достижения в области исследования состава и характеристик атмосферы над Евразией, включая ее Арктическую часть;

- проанализированы современные исследования в части выявления связей аномальных процессов с различными природными и антропогенными источниками, включая вулканическую деятельность, деградацию многолетней мерзлоты, пожары и объекты размещения отходов. Предложены подходы к идентификации источников и мониторинга их состояния на основе пространственно-временного анализа долговременных серий мультиспектральных спутниковых данных;

- проанализированы современные тенденции комплексных оптико-микроволновых измерений биофизических параметров лесной растительности для выявления аномальных процессов (ветровал, последствия лесного пожара и др.).

2) На основании проведенного анализа современных исследований выявлены пути решения задач проекта.

3) Проведены исследования первой очереди, направленные на развитие теории дистанционного зондирования, в том числе:

- развиты физические основы дистанционного зондирования морской поверхности, в том числе: методы восстановления спектров морского волнения по спектрам космических изображений, теоретические представления о дистанционном зондировании гравитационно-капиллярных волн и паразитно-капиллярной ряби, теория обрушения гребней волн и образования брызг при штормовых ветрах.

- на основании анализа физических механизмов дистанционной индикации процессов, проходящих в арктическом регионе предложен подход к исследованиям, основывающийся на комплексировании данных различных типов в рамках комплексной системы аэрокосмических исследований Арктического региона России;

- описаны подходы к оценке качества данных ДЗЗ о составе атмосферы, поступающих с орбитальных комплексов», разработаны предложения по применению методов фильтрации некачественных орбитальных данных.

- предложен метод поляриметрии для выявления состояния и динамики природных сред и объектов инфраструктуры.

4) Проведены теоретические и экспериментальные исследования первой очереди, в том числе:

- проведены экспериментальные исследования первой очереди аномальных процессов в океане, а именно – «красного прилива» в районе полуострова Камчатка (осень 2020 г) и аномально-интенсивных источников подводных нефтегазопроявлений в Каспийском море;

- проведены теоретические и экспериментальные исследований физических эффектов, возникающих в водной среде под действием ПАВ; экспериментальное исследование и развитие теоретических моделей процессов обрушения гребней волн и генерации брызг при сильных ветрах; исследование крупномасштабных аномалий погоды в тропическом поясе, в т.ч. в части поиска пространственно-временных паттернов, возникающих в преддверии этих явлений; разработка методов восстановления распределений неизмеряемых характеристик МНТ по спутниковым данным;

- выполнен ряд задач по исследованию природных пожаров, ветровалов, характеристик загрязнения атмосферы, состояния подстилающей поверхности (в том числе морских льдов);

- сформирован комплекс численных транспортно-химических и прогностических моделей, проведена их настройка, получены предварительные результаты расчетов атмосферных характеристик;

- выполнена объемная работа по анализу, сбору, систематизации, проверке качества продуктов различных орбитальных комплексов, необходимых для решения поставленных задач;

- получены первые результаты по исследованию влияния мер, направленных на ограничение пандемии COVID-19, на состав атмосферы над Евразией по данным ДЗЗ.

5) Разработан макет информационно-технического комплекса для проведения исследований аномальных процессов и явлений предназначены для обеспечения сбора, обработки и детального анализа космической информации и результатов моделирования, управление массивами систематизированных данных исследований, информационный обмен между участниками исследований.

1. Bondur V.G., Zamshin V.V., Chvertkova O.I. Space Study of a Red Tide-Related Ecological Event near Kamchatka Peninsula in September–October 2020 // Doklady Earth Sciences, 2021, Vol. 497, Part 1, pp. 255-260. DOI: 10.1134/S1028334X21030016

Русская версия: Бондур В.Г., Замшин В.В., Чверткова О.И. Исследование из космоса экологического происшествия у полуострова Камчатка в сентябре-октябре 2020 года, связанного с красным приливом // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2021. Vol. 497, No. 1, pp. 83–90. DOI: 10.31857/S2686739721030014.

2. Mokhov I.I, Bondur V. G., Sitnov S. A., Voronova O. S. Satellite Monitoring of Wildfires and Emissions into the Atmosphere of Combustion Products in Russia: Relation to Atmospheric Blockings // Doklady Earth Sciences, 2020, Vol. 495, Part 2, pp. 921–924. DOI: 10.1134/S1028334X20120089

Русская версия: Мохов И.И., Бондур В.Г., Ситнов С.А., Воронова О.С. Космический мониторинг природных пожаров и эмиссий в атмосферу продуктов горения на территории России: связь с атмосферными блокированиями. ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, 2020, 3. 495, № 2, с. 1–5, DOI: 10.31857/S2686739720120087

3. Chernokulsky, A.; Shikhov, A.; Bykov, A.; Azhigov, I. Satellite-Based Study and Numerical Forecasting of Two Tornado Outbreaks in the Ural Region in June 2017. Atmosphere 2020, 11, 1146. https://doi.org/10.3390/atmos11111146

4. Kulikov M.Yu., Belikovich M.V., Feigin A.M. Analytical Investigation of the Reaction‐Diffusion Waves in the Mesopause Photochemistry. JGR. Atmospheres. Volume 125, Issue 22. https://doi.org/10.1029/2020JD033480

5. Semenov, V.A., Aleshina, M.A. Estimates of Direct Radiative Forcing Impact on Surface Air Temperature Changes in the Modern Period. Dokl. Earth Sc. 497, 314–318 (2021). https://doi.org/10.1134/S1028334X21040152

Русская версия: Семенов В.А., Алешина М.А Оценка вклада прямого радиационного воздействия в изменения приземной температуры в современный период // ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, 2021, T. 497, № 2, стр. 155-160. DOI: 10.31857/S2686739721040150