Рассматриваются топографические субинерционные волны, распространяющиеся на шельфе и океаническом желобе. На фоне обзора истории исследования топографических волн и появления соответствующих терминов авторы дают описание особенностей распространения этих волн и вывод основных дисперсионных уравнений. Показано, что все варианты представленных в статье решений в основе своей базируются на одном и том же дисперсионном соотношении — это дисперсионное соотношение для топографических волн Россби. Построены два класса локализованных решений: одно для шельфовых волн, второе, фактически, тоже шельфовое, но его принято называть желобовыми волнами. Показано, что для желобовых волн поперечное волновое число не является независимым, как для шельфовых волн, а является функцией от продольного волнового числа. Другими словами, топографические волны Россби — это всегда двумерные волны, в то время как шельфовые волны представлены квазиодномерными решениями. Аналитическая новизна работы состоит в том, что в ней удалось произвести сшивки желобовых и шельфовых волн, которые ранее отсутствовали в работах по данной тематике. 

Для исследования чувствительности температуры и солености морской воды к изменению их времени восстановления, фигурирующем в восстанавливающих граничных условиях на поверхности моря, привлекаются трёхмерная конечно-элементная гидростатическая модель QUODDY-4 и косвенный способ описания эффекта внутренних приливных волн. В основе последнего лежит использование скорректированного коэффициента вертикальной турбулентной диффузии, представляющего собой сумму того же нескорректированного коэффициента и коэффициента диапикнической диффузии. Первый из них характеризует влияние неприливных факторов, рассчитываемый с помощью 2,5-уровневой схемы турбулентного замыкания, второй, определяемый отношением индуцируемой внутренними приливными волнами диссипации бароклинной приливной энергии к квадрату частоты плавучести, — влияние чисто приливного фактора. Оценка этой диссипации находится из решения вспомогательной задачи о динамике и энергетике внутренних приливных волн. Обсуждаются поля температуры и солёности морской воды в поверхностном и придонном слоях моря и их вертикальные распределения вдоль меридионального разреза 120в.д. Кроме названных полей и вертикальных распределений, отвечающих сильному восстановлению предсказываемых характеристик к их климатическим значениям, дополнительно выполняются ещё два численных эксперимента для умеренного и смешанного восстановлений. В результате выясняется, что температура и солёность морской воды слабо чувствительны к изменениям их времени восстановления. Сказанное следует из сравнения модельных средних (за выбранный период и по площади моря) значений температуры и солёности морской воды и их вертикальных профилей, рассчитанных при разных значениях времени восстановления. 

На основе спутниковых данных проведен анализ цветения E. huxleyi: количественная оценка продукции взвешенного неорганического углерода (PIC) и увеличения парциального давления CO₂, (pCO₂) в поверхностных водах. Временные ряды этих переменных были получены для Норвежского, Гренландского и Баренцева морей за 18-летний период (2003–2021 гг.). Площади цветения в североатлантических и арктических водах наименьшие в Гренландском море — от 10x10³ км² до (20–40)x10³ км². В Норвежском и Баренцевом морях они достигают в некоторые годы (60– 80)x10³ км² и (500–600)x10³ км², соответственно. Общее содержание PIC в цветении E. huxleyi редко превышает 12–14 килотонн и 40 килотонн в Гренландском и Норвежском морях, соответственно. В Баренцевом море в некоторые годы оно может достигать 550 килотонн. Наибольшее значение pCO₂ во время цветения E. huxleyi в поверхностных водах Баренцева моря составило ~350 мкатм. В Норвежском море pCO₂ в поверхностных водах в пределах цветения E. huxleyi также было близко к 350 мкатм, но чаще оставалось около 250 мкатм. В Гренландском море было только четыре года относительно повышенного pCO₂ (до 250 мкатм), в остальное время он оставался ниже уровня уверенного определения нашим методом. Поскольку цветения E. huxleyi обычно очень обширны, происходят по всему Мировому океану (и, следовательно, в совокупности происходят круглый год), это явление потенциально может как снизить до некоторой степени роль Мирового океана как поглотителя атмосферного CO₂, так и повлиять на карбонатный насос. 

Суэцкий канал страдает от интенсивного морского судоходства, особенно нефтяных танкеров, из-за его стратегического положения между Средиземным и Красным морями. В результате он подвержен случайным разливам нефти, которые могут заблокировать морской путь через канал и нанести серьезный ущерб морской и прибрежной экосистемам. Это исследование направлено на прогнозирование траектории и последствий разливов нефти под влиянием различных ветровых режимов с использованием общей среды оперативного моделирования NOAA (GNOME) и моделей автоматизированного запроса данных для разливов нефти (ADIOS2) для определения потенциально пострадавших регионов. Таким образом, были смоделированы четыре сценария, предполагающие разлив 1000 метрических тонн аравийской легкой сырой нефти в морскую воду примерно в 2-х км от южного входа в Суэцкий канал. Результаты показывают, что направление ветра и морские течения существенно влияют на перемещение разливов нефти. Карты траектории показывают, что северо-западный ветер заставляет разлившуюся нефть двигаться в юго-восточном направлении, угрожая навигационному пути через Суэцкий канал и около 38 км пляжей к югу от канала, где есть несколько жизненно важных проектов, таких как Ayoun Mousse электростанция и много курортов. В случае северных ветров нефть перемещалась на юг в центр залива, что может дать группам реагирования больше времени для ликвидации разлива. Однако в случае северо-восточных ветров нефть дрейфовала на юго-запад и угрожала острову Зеленый и западным берегам залива, где расположено множество туристических поселков. Около четверти нефти испарилось, и более двух третей нефти эмульгировалось во всех четырех сценариях. Это исследование впервые дало представление о прогнозировании разливов нефти и моделировании траектории разлива на южном входе в Суэцкий канал. Кроме того, его можно рассматривать как инструмент прогнозирования для политиков Египта и Управления Суэцкого канала (SCA) для разработки адекватных и практических стратегий по смягчению последствий разливов сырой нефти. 

Разработаны теоретические модели статистических характеристик лидарного эхо-сигнала, предназначенные для интерпретации результатов оптического зондирования сильно эвтрофированных водоемов. Получены формулы для расчета статистически среднего значения и коэффициента вариации энергии сигнала упругого обратного рассеяния, приходящего из приповерхностного слоя воды со случайно-неоднородными показателями поглощения и рассеяния. Приведены примеры зависимости указанных характеристик сигнала от коэффициентов вариации оптических характеристик воды. Установлено, что флуктуации показателя поглощения приводят к увеличению средней энергии принимаемого сигнала, а флуктуации показателя рассеяния — к ее небольшому уменьшению. Значительное уменьшение средней энергии эхо-сигнала может наблюдаться при взаимно коррелированных флуктуациях показателей поглощения и рассеяния, т. е. в случае, когда флуктуирует показатель ослабления при неизменном альбедо однократного рассеяния. Высказаны соображения о том, каким образом могут быть построены алгоритмы оценки средних значений оптических характеристик воды и параметров их неоднородностей по среднему значению и коэффициенту вариации энергии эхо-сигнала. 

В рамках исследования способности слуховой системы дельфинов решать сложную задачу идентификации и классификации по определенным инвариантным признакам шумоподобных сигналов рассмотрена возможность ее решения в условиях пространственной неопределенности их одновременного предъявления. На дельфинах-афалинах, обученных распознавать и классифицировать подобные сигналы, проведено исследование их возможности выбора определенного класса сигналов из нескольких, одновременно звучащих. Дельфин должен был распознать сигнал положительного класса при одновременно звучащей паре сигналов: положительный-отрицательный (альтернативный выбор) и при одновременно звучащих трех сигналах: положительный-отрицательный-отрицательный (многоальтернативный выбор). Показано, что дельфин эффективно решает поставленную задачу при простом альтернативном пространственном выборе из двух источников сигналов, на пределе достоверности при выборе из трех источников и недостоверно при выборе из большего количества источников.

Рассматривается модель формирования градиентного поля уровня океана в космическом двухпозиционном радаре, использующем интерферометр с поперечной базой на приемном аппарате. Возможность применения сравнительно малой (поперечной) антенной базы размером 5–10 м обусловлена огромным выигрышем в энергетике при работе в режиме квазизеркального рассеяния сигнала на мелких ветровых волнах. Эффективность системы оценивается путем преобразования имеющейся пространственно-временной модели развития волны цунами (Курильское землетрясение 4 октября 1994 г.) в панорамное радиолокационное изображение поля уровня океана. Очевидное преимущество панорамного изображения головной волны заключается в возможности прогнозировать направление её движения, амплитуду и в конечном счёте — ожидаемое время прихода волны в заданную прибрежную область. Полученное радиолокационное изображение подтверждает главную особенность квазизеркального метода: флуктуационно-уровенная чувствительность изменяется вдоль зоны обзора (~2000 км) и является наихудшей вблизи зеркальной точки. При выбранных параметрах радара, средняя по зоне обзора чувствительность составляет ~5 см для площадки (15 х 15) км. Без учёта времени, необходимого для передачи информации от приёмного аппарата до подверженных цунами районов суши, минимальный временной интервал между появлением фронта волны и моментом оповещения об опасности цунами определяется числом последовательно запускаемых тандемов МКА (малых космических аппаратов), и при единственном тандеме составляет ~45 мин.