на главную страницу
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт физики атмосферы им. А.М.Обухова Российской академии наук

  ГЛАВНАЯ  
НАВИГАЦИЯ
ПОИСК
Искать на портале:
 

СОДЕРЖАНИЕ
Лаборатория физики верхней атмосферы

1. Аэрономия и солнечно-земные связи

Аэрономия – как раздел физики атмосферы, посвященный комплексному исследованию взаимодействия ультра-фиолетового 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.

Среднемесячные высотные рас-пределения кон-центрации ато-марного кислоро-да на основе дан-ных измерений эмиссии 557.7 нм для условий мини-мума (F10.7 = 75) и максимума сол-нечной активно-сти (F10.7= 203)

Фрагмент "Атласа спектра излучения ночного неба ll3000 – 12400 Å". Область спектра ll9800 – 11400 Å.

Среднемесячные вариации отклика температуры атмосферы на различных высотах на солнечную активность на основе данных ракетных и спектро-фотометрических измерений. Черная линия – среднегодовая отклик

Спектрофотометрический комплекс –спектрограф СП-50 с ПЗС приемником для измерения собственного ночного излучения верхней атмосферы в облас-ти спектра 500-1200 нм

2. 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.

Температура атмосферы в области излучающего слоя молекулы гидроксила [с высоким (а - лето, б - зима) и с низким (в - лето, г - зима) колебательным возбуждением] в зависимости от квадрата относительной амплитуды ВГВ

Пространственное распределение источников ВГВ над Кавказским хребтом (точки). Показаны место проведения измерений (КВНС) и области излучающего слоя, визируемые прибором. На врезке – район расположения КВНС (внутри круга)

Вычисленное пространственное распределение вер-тикального притока энергии ВГВ, генерируемых над Кавказским хребтом, на высотах ~ 90 км над его подветренной областью. p и q - координаты поперек и вдоль хребта, соответственно, в единицах высоты гидроксильного слоя (~90 км)

3. 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.

Среднегодовые высотные распределения температуры на высотах 25-110 км (1955 – 1995 гг.). Толстыми линиями указаны профили температуры через каждые 5 лет. Внизу показаны вариации солнечной активности - поток радиоизлучения F10.7. Полыми и сплошными кружками указаны высоты атмосферы, для которых температуры равны 210 К и 250 К, соответственно

Скорость оседания верхней атмосферы на различных высотах на основе данных ионосферных, радиометеорных, эмиссион-ных, ракетных и спутниковых измерений (1955-1990 гг.)

Многолетнее поведение среднегодового зна-чения температуры мезопаузы (~87 км) по данным различных среднеширотных стан-ций

Многолетние вариации среднемесячных зимних (декабрь, синий цвет) и летних (июнь, красный цвет) значений температуры на различных высотах по данным ракетных, эмиссионных и радиофизических измерений

Среднегодовые высотные распределения концент-раций озона (красные линии) и атомарного кислорода (зеленые линии) в ночное время для условий 1955 г., 1972 г. и 1995 г., вычисленные на основе эмпирических моделей вариаций эмиссий ОН и О 557.7 нм, соответственно. Кружки, квадраты и треугольники – концентрации атомарного кислорода, вычисленные по эмиссии ОН для 1955, 1972 и 1995 гг., соответственно. На нижнем графике показаны многолетние изменения высот максимумов концентраций атомарного кислорода О и озона О3

4. Серебристые облака

Изучение взаимосвязей между СО и другими атмосферными и космическими явлениями продолжается в Лаборатории с 60-х годов прошлого века. Так, в 1962 г. Н.Н.Шефовым были проведены спектрофотометрические измерения интенсивности инфракрасных эмиссий OH и О2 во время появления серебристых облаков. Широко известна пионерская работа Е.П.Кропоткиной и Н.Н.Шефова (1975) о лунном синодическом цикле в вероятности появления серебристых облаков (статистический анализ) и другие статистико-аналитические работы.

С 2003 г. Лабораторией ведется автоматическая фотосъемка северной стороны неба с целью отслеживания появлений серебристых облаков и изучения их структуры и движений. В последние годы такая фотосъемка ведется в трех пунктах: Звенигородская Научная Станция ИФА (В.А.Суходоев), подмосковный Красногорск (В.И.Перминов) и с. Петрищево Кинешемского р-на Ивановской обл. (Н.Н.Перцев и Н.Г.Снежко). При этом НГС (житель Петрищева) взял на себя всю трудоемкую рутинную и технико-наладочную часть работы в последнем пункте.

АВТОРИЗАЦИЯ
УПОМИНАНИЯ В СМИ
Все упоминания в СМИ
НОВОСТИ В МИРЕ
© ИФА РАН 2008-2019 главная | назад | вверх | печать