Лаборатория геоэлектричества

Заведующий к.ф.-м.н., доцент А. М. Задорожный

Отдел атмосферных исследований ведет многоплановую комплексную научную работу по исследованию электрического поля Земли, состава и электрической структуры средней атмосферы. Исследования включают разработку бортовой и наземной измерительной аппаратуры, проведение натурных экспериментов, анализ результатов измерений и численное моделирование атмосферных процессов.

Для изучения вариаций геоэлектрического поля сотрудниками ОАИ НГУ разработан ряд датчиков, с помощью которых проведены исследования пространственно-временных вариаций приземного электрического поля в различных геофизических условиях, в том числе с борта научно-исследовательского судна в Тихом океане. Основная цель ведущихся в настоящее время исследований в этом направлении – выявить возможные геоэлектрические предвестники землетрясений.

Экспериментальные исследования электрических характеристик средней атмосферы (напряженность электрического поля, электропроводность, концентрация ионов) и содержания в атмосфере окиси азота и аэрозолей ведутся в ОАИ НГУ с помощью методов измерений и ракетной аппаратуры, разработанными сотрудниками отдела. Созданная аппаратура использована в ряде комплексных натурных экспериментов по исследованию средней атмосферы, в том числе – озонного слоя Земли. В мезосфере на высотах 60-70 км сотрудниками отдела были впервые обнаружены большие вертикальные электрические поля с напряженностью порядка нескольких В/м. Впервые обнаружены взаимосвязь электрических полей в средней атмосфере с содержанием аэрозолей. Совместно с Центральной аэрологической обсерваторией Росгидромета (ЦАО) проведен уникальный комплексный ракетный эксперимент по исследованию реакции средней атмосферы на солнечные протонные вспышки – впервые выполнены прямые одновременные измерения содержания озона, окиси азота, температуры, концентрации ионов и напряженности электрического поля во время мощнейших солнечных протонных событий. Во время международного комплексного ракетно-радарного эксперимента “Серебристые облака – 91” (участники: NASA, Шведская космическая корпорация, Норвежский институт оборонных исследований, университеты Австрии, Германии, США, Швейцарии, Швеции, ЦАО, НГУ), проведенного на ракетном полигоне Esrange (г. Кируна, Швеция) сотрудниками отдела были впервые зарегистрированы большие электрические поля в окрестности серебристых облаков (82-84 км) и получены первые экспериментальные доказательства присутствия ледяных субмикронных ледяных частиц (размером 13-40 нм) на высотах так называемого летнего полярного мезосферного радарного эха (PMSE). Большая доля исследований ОАИ финансировалась Центральной аэрологической обсерваторией Росгидромета, часть работ выполнена в сотрудничестве с Институтом физики атмосферы Чешской Академии наук, Метеорологическим институтом Стокгольмского университета и была поддержана Российский фондом фундаментальных исследований и Международным научным фондом. Результаты исследований опубликованы в ведущих российских и международных научных журналах (Космические исследования, Геомагнетизм и аэрономия, Известия РАН – Физика атмосферы и океана, Метеорология и гидрология, Advances in Space Research, Annales Geophysicae, Geophysical Research Letters, Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics, Journal of Geophysical Research и др.), докладывались на многих российских и международных конференциях (в том числе – 8 приглашенных докладов на международных симпозиумах), семинарах Стокгольмского и Пенсильванского университетов, Центра космических полетов им. Годдарда НАСА и других российских и зарубежных научных организаций.

В направлении численного моделирования атмосферных процессов сотрудниками отдела разработаны одномерные, двухмерные и трехмерная модели средней атмосферы. С помощью этих моделей выполнены исследования пространственно-временных вариаций состава средней атмосферы и озоносферы, обусловленные солнечной активностью, вулканической деятельностью и антропогенными факторами. Результаты прогностических расчетов воздействия антропогенных загрязнений атмосферы на озонный слой, выполненных по двухмерной зонально-усредненной модели, вошли в международный отчет Всемирной метеорологической организации “Scientific Assessment of Stratospheric Ozone: 1989”. Исследования воздействия стратосферной авиации на озонный слой Земли ведутся в рамках грантов РФФИ и контракта с Национальной администрацией по аэронавтике и космическому пространству США (NASA).

[ Вверх ] [ Лаборатория геоэлектричества ] [ Лаборатория космического эксперимента ] [ Обсерватория атмосферного электричества ] [ Группа мультимедиа технологий ]