- Объединения
- Лаборатория физики верхней атмосферы (ЛФВА)
Лаборатория физики верхней атмосферы (ЛФВА)
О лаборатории
Отдел (впоследствии - Лаборатория) физики верхней атмосферы был создан в 1956 г. вместе с Институтом физики атмосферы. Его костяк составили сотрудники Отдела стратосферы завершившего свою работу Геофизического института АН СССР. Отдел возглавил Валерьян Иванович Красовский, известный разработкой приборов регистрации инфракрасных излучений и применением их для задач астрономии и геофизики. Основной задачей Отдела (Лаборатории) стало изучение верхних слоёв атмосферы по их собственному излучению. В первые годы Отдел активно участвовал также в исследованиях верней атмосферы и космоса при помощи спутников, затем с созданием в 1965 г. Института космических исследований эта тематика и группа сотрудников перешли в новый институт.
Направления деятельности
- Мониторинг собственного излучения области мезопаузы (80-100 км) в ближней инфракрасной области.
- Мониторинг температуры гидроксильного слоя области мезопаузы.
- Мониторинг мезосферных облаков.
- Анализ временной и пространственной изменчивости и многолетних трендов различных измеряемых характеристик средней атмосферы на разных высотах и изучение управляющих ими механизмов.
- Изучение динамики и взаимодействия слоев средней атмосферы.
Достижения
- Организован мониторинг собственного излучения верхней атмосферы в видимой и инфракрасной областях, а также температуры гидроксильного слоя области мезопаузы (В.И.Красовский и др., 1957 г.).
- Впервые в мире создан Атлас спектра 3000-12400 Å излучения ночного неба (Н.Н.Шефов и др., 1962).
- Открытие модуляции интенсивности гидроксильного излучения внутренними гравитационными волнами (В.И. Красовский, приоритет 1972 г.)
- Обнаружение орографических возмущений области мезопаузы (Н.Н.Шефов и др., 1983).
- Обнаружение многолетних трендов в температуре верхних слоев атмосферы (коллективная работа российских геофизиков, 1996).
- Организован мониторинг мезосферных облаков с помощью автоматической фотосъемки небосвода (В.А.Суходоев и др., 2000).
- Обнаружены заметные долготные вариации гидроксильного излучения области мезопаузы (А.И.Семенов и др., 2014) и площадей мезосферных облаков (Д.А.Кудабаева, 2015).
- Созданы базы данных результатов многолетних наблюдений свечения ночного неба, проводимых на Звенигородской научной станции Института и многолетних наблюдений мезосферных облаков, проводимых в Подмосковье (В.И.Перминов и др. 2019, Н.Н. Перцев и др. , 2022).
- По многолетним данным наземных и спутниковых измерений рассчитаны тренды общего содержания NO2 и O3 в атмосфере (А.Н.Груздев и др., 2022).
Основные направления исследований
- Аэрономия и солнечно-земные связи
- Внутренние гравитационные волны и эффекты орографии в верхних слоях атмосферы
- Климат средней и верхней атмосферы
Аэрономия и солнечно-земные связи
Аэрономия – как раздел физики атмосферы, посвященный комплексному исследованию взаимодействия ультрафиолетового излучения Солнца, нейтрального и ионизованного состава, фотохимических и динамических процессов в атмосфере Земли, явилась предметом работы Лаборатории на протяжении 50 лет. Методом исследований являлись спектрофотометрические измерения собственного ночного излучения верхней атмосферы на высотах выше 80 км при помощи специально разработанной светосильной спектрографической аппаратуры для области спектра 300 – 1250 нм с применением электронно-оптической техники. С ее помощью были впервые в мире обнаружены новые типы излучений (водород, гелий, континуум), дана их теоретическая интерпретация, детально исследованы эмиссии гидроксила, молекулярного кислорода, атомов натрия, атомарного кислорода 557.7 и 630 нм. На основе систематизации накопленного материала были разработаны модели вариаций этих эмиссий, отображающих широкий спектр вариаций, в том числе от солнечной активности и многолетнего тренда.
Внутренние гравитационные волны и эффекты орографии в верхних слоях атмосферы
Важной стороной исследований явились результаты изучения распространения внутренних гравитационных волн в атмосфере, анализ источников их генерации, связанных с метеорологическими процессами в тропосфере и взаимодействием ветровых потоков с неоднородностями земного рельефа, а также воздействия их на кинетику фотохимических процессов возникновения эмиссий верхней атмосферы, и, в конечном итоге, на ее энергетику. Это создало новое признанное направление исследований во всем мире. Разработанная теория и полученные результаты были признаны открытием В.И. Красовского за № 209 от 21 декабря 1978 г. с приоритетом 10 января 1972 г.
Климат средней и верхней атмосферы
Итогом развития многолетних исследований (~50 лет) явилось накопление уникальных данных о температуре средней и верхней атмосферы. Они позволили обнаружить многолетние среднегодовые и сезонные климатические изменения температурного режима и состава средней и верхней атмосферы, сопровождающиеся их охлаждением и оседанием. В последние десятилетия тенденция среднегодового уменьшения температуры на высотах ~87 км ( –0.68 К·год–1 в период 1955-1990 гг.), стала заметно ослабевать.
Отдел (впоследствии- Лаборатория) физики верхней атмосферы Института физики атмосферы АН СССР (ИФА) основан в 1956 г. Основателем и первым руководителем Отдела был доктор физико-математических наук, Заслуженный деятель науки и техники РСФСР, Лауреат Сталинской премии, профессор Валерьян Иванович Красовский.
Лаборатория физики верхней атмосферы Основана в 1952 году профессором Красовским В.И.(1907-1993 гг.). Согласно организационной структуре Института физики атмосферы им. А.М. Обухова Лаборатория физики верхней атмосферы входит в состав Отдела теории климата. Руководитель Отдела академик Голицын Г.С.
Лабораторию возглавляли: профессор Красовский В.И. (1952-1986 гг.), профессор Шефов Н.Н. (1986-1998 гг.). С 1998 г Заведующий Лабораторией, д.ф.м.н. Семенов Анатолий Иванович.
Лаборатория занимается исследованием температурного режима и динамических процессов на высотах средней и верхней атмосферы на основе измеряемых характеристик их собственного ночного и сумеречного излучений. Основные направления исследований:
1. Осуществление мониторинга эмиссий собственного свечения ночной верхней атмосферы с целью получения сведений об ее температурном режиме на высотах от 80 до 300 км.
2. Усовершенствование оптических методов измерений эмиссий путем применения современных приемников слабых световых излучений в видимой и ближней ИК областях спектра.
3. Исследование климатической изменчивости параметров средней и верхней атмосферы и ее связи с глобальными изменениями климата.
4. Исследование механизма воздействия солнечной активности на климатические процессы в средней атмосфере.
5. Проведение экспериментальных и теоретических исследований распространения ВГВ в верхней атмосфере на основе измерений характеристик ее эмиссий.
6. Исследование орографических возмущений в верхней атмосфере по данным спектрофотометрических измерений в районе Кавказских гор (КВНС).
7. Исследование аэрономических процессов в верхней атмосфере, обусловливающих возникновение ее собственного излучения и его вариаций.
| Перцев Николай Николаевич | Заведующий лабораторией, ведущий научный сотрудник | Руководитель |
| Груздев Александр Николаевич | Ведущий научный сотрудник | |
| Орехов Максим Дмитриевич | Ведущий инженер-программист | |
| Перминов Владимир Иванович | Cтарший научный сотрудник | |
| Суходоев Владимир Алексеевич | Старший научный сотрудник |