Радиоакустическая лаборатория (РАЛ)

Основные направления исследований:

• Дистанционное зондирование 
  • Содары  
  • Детонационный источник акустических импульсов  
  • Инфразвуковой мониторинг взрывов  
• Исследование структуры турбулентности 
  • Когерентные структуры  
  • Спиральность  
  • Электричество  

Дистанционное зондирование

Содары
Разработан, испытан и введен в режим непрерывных круглосуточных измерений содар нового поколения ЛАТАН-3, в котором все основные функции формирования сигналов и их первичной обработки выполняются программным путем. Разработан метод дистанционного определения вертикальных профилей коэффициента турбулентной вязкости и других параметров турбулентности. Получены статистические данные о скорости и направлении ветра, о повторяемости низкоуровневых инверсий над Москвой и об их влиянии на приземные концентрации загрязняющих примесей.    

Детонационный источник акустических импульсов

Разработана модель формирования тонких локально слоистых (анизотропных) неоднородностей скорости ветра и температуры в атмосфере в случайном поле внутренних гравитационных волн (ВГВ). Акустическими методами были выявлены характерные масштабы конвективных когерентных структур в атмосферном пограничном слое.    

Инфразвуковой мониторинг взрывов

Лаборатория участвует в совершенствовании инфразвуковых методов, используемых в международной сети контроля за выполнением Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний. Получен и систематизирован уникальный архив экспериментальных данных регистрации инфразвуковых волн на больших (до 1000 км) расстояниях от взрывов различного типа (подземных, поверхностных, воздушных - тропосферных и термосферных) и разной энергии (от 5 кг до 4000 т. в тротиловом эквиваленте), произведённых сериями (до 7-ми взрывов подряд) в разных географических регионах, в разные сезоны года, в широком диапазоне временных интервалов между взрывами (от 1 минуты до нескольких суток). Зарегистрированы приземные (волны Лэмба –L), стратосферные (PSM), мезосферные ( IM) и термосферные (IT) акустические приходы от взрывов. Акустическим методом обнаружены долгоживущие анизотропные структуры в мезосфере.    

Исследование структуры турбулентности

Когерентные структуры
Конвективные структуры приземного слоя в первом приближении могут быть представлены как проникновение куполоообразных односвязных объемов теплого воздуха в более холодные вышележащие слои. Изменчивость поля температуры в слое до 35 м описана в терминах эмпирических ортогональных функций (ЭОФ). Первые три ЭОФ и соответствующие им собственные значения описывают профиль с точностью порядка 10%. Обнаружена циркуляция, обусловленная прохождением кучевого облака, с оседанием под центром.    

Спиральность

Разработана аппаратура для исследования спиральности акустическим методом, измерены спектры турбулентных вариаций спиральности. Важность исследования спиральности в природных системах обусловлена тем, что, согласно расчетам, ненулевая спиральность влияет на передачу энергии по спектру, что указывает на ее роль в формировании крупномасштабных структур.    

Электричество

Выполнен эксперимент по синхронной регистрации вариаций вертикальной составляющей напряженности электрического поля E , вариаций температуры T и компонент скорости ветра U,V,W . Анализ полученных данных дает основание считать, что вариации напряженности обусловлены стратификацией и неоднородностями пространственного распределения зарядов и их переносом турбулентным потоком воздуха.