ИСТИНА

Цель: Оценка современного гидрологического состояния водных объектов суши и характеристик стока, их реакции на изменения климата, криосферы и техногенное воздействие, установление закономерностей и связей с факторами их обуславливающими; развитие методов исследований, моделирования и прогнозирования изменений речного стока, ледотермических и гидрохимических условий, опасных гидрологических явлений; поиск новых источников данных; развитие теории и методологии отдельных гидрологических направлений; использование результатов исследований в организации безопасного и эффективного водопользования, при подготовке высококвалифицированных специалистов-гидрологов. Общие задачи: Анализ и моделирование водного и ледотермического режима, стока наносов рек, их экстремальных проявлений под влиянием естественных и антропогенных факторов; изучение закономерностей изменчивости гидрологического и гидроэкологического состояния озер и водохранилищ, научное обоснование принципов управления и прогноза трансформации речного стока в водохранилищах; анализ, мониторинг и моделирование изменений гидрологического режима и строения устьев рек, учет их при природопользовании; гидролого-морфодинамический анализ, прогнозирование изменений и опасных проявлений русловых процессов, разработка методологии учета и управления ими; исследование особенностей и изменчивости химического состава и гидрохимического режима водных объектов, механизмов гидрогеохимических и биогеохимических процессов, учет их при оценивании экологического состояния водоемов суши и рек и управлении качеством воды.

Purpose and objectives are the analysis and modeling of water regime and runoff, ice-thermic regime, sediment load of rivers, their extreme manifestations under the influence of natural and anthropogenic factors; the study of variability of hydro-ecological status of lakes and reservoirs, the justification of the principles of management and forecasting of runoff transformation in the reservoirs; analysis and modeling of changes of hydrologic regime and structure of river mouths, accounting of results in environmental management; hydrological and morphodynamic analysis, forecasting of changes and dangerous manifestations of riverbed processes, development of a methodology for accounting and managing of riverbed processes; study of features and variability of the chemical composition and hydrochemical regime of water bodies, mechanisms of geochemical and biogeochemical processes, taking them into account when assessing the ecological state of land water bodies and rivers, for quality management. The results will be: the database of meteorological and hydrological data; new assessments of river runoff characteristics, of long-term natural and anthropogenic changes in the hydrological regime of rivers, lakes and reservoirs, models of the formation and channel transformation of runoff based on monitoring data, climatic reanalysis, GRACE, ECOMAG, of hydro-ecological processes in reservoirs and water flow dynamics; thematic maps and dependencies; forecast estimates of channel processes, recommendations for river management; understanding of actual state of river mouths, changes in their hydrological regime and structure; systematization on dangerous hydrological events and control measures; assessments of the hydrochemical state of water bodies and their violations; approaches to assessing the level of pollution and management of water quality; scientific and educational publications

1. Базы метеорологических и гидрологических данных с первичными (стационарными и полевыми) измерениями, результатами их обработки и анализа, по водным объектам, опасным гидрологическим событиям на территории РФ. Первичные и систематизированные данные прошедших и планируемых (в 2021-2025 гг.) полевых исследований, обновленные методики и программы проведения полевых работ; рекомендации по дистанционным методам сбора гидрологических данных, мониторингу гидрологических процессов, использованию современного оборудования. 2. Новые и уточненные оценки характеристик стока воды, наносов и теплоты рек Русской равнины, Северного Кавказа, Крыма, Черноморского побережья, арктических морей и озера Байкал, Камчатки, водного баланса речных бассейнов; выноса речного стока в моря российской Арктики. Статистические оценки характера и значимости многолетних колебаний годового и сезонного (меженного, половодного, паводочного) стока рек, экстремальных расходов воды и дат их прохождения, подземного питания, их трендов, цикличности и случайности, связей с внешними воздействиями – климатическими изменениями, деградацией мерзлоты и ледников, разномасштабной водохозяйственной деятельностью и др. Закономерности пространственно-временной изменчивости основных характеристик и уточненные классификации гидрологического режима рек. Выводы по характеру и размеру влияния водохозяйственной деятельности на режим и величину водного и теплового стока, стока наносов рек разных типов, в разных районах и природных зонах страны. Статистическая модель формирования бассейновых влагозапасов по данным фактических метеонаблюдений и атмосферного реанализа, верификация модели по данным GRACE; адаптированные (для больших и средних рек страны и мира) физико-математические модели формирования водного стока и прогнозирования гидрографов рек на основе ECOMAG. Результаты анализа чувствительности гидрологических засух к климатической изменчивости, оценки изменений параметров наводнений за исторический период для ключевых участков равнинных рек ЕТР. Результаты адаптации гидродинамических моделей развития стоковых и заторных наводнений, динамики водных потоков на конкретных русловых участках рек, в приливных и замерзающих устьях, полученные с помощью них карты затоплений, понимание условий, мест и особенностей развития наводнений. Тематические карты и региональные зависимости, отображающие особенности пространственного распределения характеристик стока на водосборах арктических рек, в том числе в текущий период с изменяющимся климатом и нарастающим природопользованием, позволяющие выполнять гидрологические расчеты для случаев отсутствия данных наблюдений; актуализированные для Московского региона и современных условий расчетные эмпирические формулы. Картографические обобщения характеристик термического и ледового режима, опасных ледовых явлений для современного периода и территории РФ; закономерности их пространственно-временной изменчивости; методики оценивания для неизученных рек. 3. Методы прогнозирования и конкретные прогнозные оценки русловых процессов на реках, методы управления русловыми процессами и рекомендации по регулированию русел при решении практических задач. Теория и методология меандрирования, разветвления и формирования прямолинейных русел. Монография «Русловые разветвления», «Терминологический энциклопедический словарь по русловедению». 4. Результаты анализа современного состояния устьев российских рек, тенденций, величины и причин изменений их гидрологического режима и строения; графоаналитические эмпирические модели причинно-следственных связей. Уточненные границы и районирование ключевых речных устьев. Оценки роли устьев рек в трансформации составляющих речного стока в зависимости от размеров, строения, типа и местоположения. Уточнения выводы по условиям, закономерностям и параметрам протекания устьевых процессов; усовершенствованные классификации устьев малых рек, опасных устьевых гидрологических процессов и вызываемых ими ущербов, результаты их практического применения. Обобщения и рекомендации по мерам, предотвращающим неблагоприятную трансформацию устьев рек и опасные процессы, уменьшающим негативные последствия. Обновленные учебные пособия по курсу «Гидрология устьев рек»; монография по устьевой области Терека. 5. Оценки реакции характеристик экосистем водохранилищ на изменения климата, водного режима и химического стока рек на их водосборах, на режим регулирования гидроузлом и возможную гидротехническую реконструкцию самого водоема в том числе на основе боксовой модели водохранилищ ГМВ-МГУ. Рекомендации по управлению гидроэкологическим состоянием водохранилищ. 6. Оценки современного гидрохимического состояния водных объектов в европейской части России и его изменений из-за антропогенного воздействия, изменений климата и речного стока. Методологические подходы к оценке реального уровня загрязненности водных объектов с учетом природных факторов. Результаты анализа условий протекания физико-химических и химико-биологических взаимодействий на границе «вода – донные отложения» и «вода – атмосфера». Установление механизмов и количественная оценка фракционирования растворенных форм химических элементов в процессах их мобилизации на водосборах; механизмов процессов и факторов, контролирующих трансформацию химического состава материкового стока растворенных и твердых веществ в устьевых областях рек. Рекомендации по управлению качеством воды в водных объектах в зависимости от ключевых видов антропогенного воздействия, или при его отсутствии.

Был проведен сбор и анализ существующей гидрометеорологической информации о водном и ледовом режиме, стоке наносов рек России и его изменениях, опасных гидрологических событиях; серия оценок величины и изменений гидрологических характеристик, выявлены достоверные нарушения годового режима и характеристик стока; проведена переоценка водных ресурсов, рассчитана водообеспеченность отдельных регионов; использованы современные технологии - авторский метод расчленения гидрографа, данные GRACE, моделирования в ECOMAG, новые подходы к классификации и районированию; основные результаты опубликованы в Science (2017), Nature (2019) и др., в 2 атласах и нескольких монографиях, создано картографическое веб-приложение «Совр. водный режим рек ЕТР и его опасные проявления» (2020). По водоемам задел составляют результаты многолетних научно-прикладных лимнологических и гидроэкологических исследований, мониторинга, выполнявшихся Красновидовской лабораторией МГУ, усовершенствованная модель ГМВ-МГУ, описывающая процессы тепло- и массообмена и опыт ее применения для москворецких и волжских водохранилищ. Результаты многолетних теоретических и полевых исследований в устьях рек, обобщенные и постоянно уточняемые оценки их режима и строения, установленные связи между характеристиками и факторами устьевых процессов; типизации устьев и процессов; 12 монографий, 4 учебника, >110 статей, 4 атласа. Технологии дешифрирования спутниковых снимков, полевого сбора данных, опыт адаптации гидродинамических моделей при воспроизведении динамики водных потоков в речных руслах и устьях. Результаты многолетних теоретических и натурных исследований русловых процессов, внедрение их результатов в практику управления ими, 30 книг и >500 статей. Базы данных о гидрохимическом состоянии и опыт оценки уровней загрязнения объектов, итоги изучения обменных процессов на границах сред, успехи в развитии физико-химического направления в гидрологии, оценки распределения хим.элементов между взвесями и влекомыми наносами.

Представление итоговых результатов научно-исследовательских, методических и полевых работ в научных публикациях, монографиях, учебниках, тематических картах, в защищаемых выпускных работах бакалавров, диссертациях магистров и аспирантов.