Академик Георгий Сергеевич Голицын  
 

 

 

Краткий обзор научной деятельности

          Г.С. Голицын родился 23 января 1935 г. в Москве. Он является доктором физико-математических наук (с 1971 г.), профессором (с 1981 г.), членом-корреспондентом АН СССР (с 1979 г.), академиком (с 1987 г.). С января 1990 г. по настоящее время - директор Института физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН, в котором  работает с начала 1958 г.

В 1988 г. был избран членом Президиума АН СССР, в 1992 и 1996 гг. избирался членом Президиума РАН. В 1999 г. был избран членом Академии наук Европы. В 1990 г. получил премию АН СССР имени А.А.Фридмана за выдающиеся работы по динамической метеорологии. В 1996 г. ему была присуждена Демидовская премия за выдающиеся достижения в области наук о Земле. В ноябре 2004 г. за заслуги в области наук об океане, атмосфере и климате Г.С.Голицыну присуждена медаль Альфреда Вегенера, высшая награда Европейского союза наук о Земле.

Г.С.Голицын автор свыше 200 научных трудов, в том числе 5 монографий, 4 из которых переведены на иностранные языки. В 1981-86 и 1991-96 гг. он являлся членом Объединённого научного комитета, управляющего Всемирной программой исследований климата, в 1992-1997 гг. он – председатель Совета Международного института прикладного системного анализа (Австрия). Г.С.Голицын - председатель Совета РАН по теории климата, главный редактор журнала Известия РАН. Физика атмосферы и океана. Также он является членом редколлегий Докладов РАН, Вестника РАН. На протяжении ряда лет он член редколлегии иностранных журналов: Теллус (1976-1986), Икарус (1973-1989), Динамика атмосферы и океана (1990-2004), Геофизическая и астрофизическая динамика жидкости (1996-н/вр). В 1994-2003 гг. он член Совета Российского гуманитарного научного фонда, а с 2004 г. – Совета Российского фонда фундаментальных исследований и член его бюро, отвечая за науки о Земле, 1992-2004 г. – член Комитета по Государственным премиям РФ.

В четырёх разделах наук Г.С.Голицын является признанным авторитетом. В начале 1970-х годов он опубликовал серию работ по общей циркуляции в атмосферах планет. Путём анализа уравнений динамики с учётом расстояний до Солнца, размера и скорости вращения планеты, состава её атмосферы, были найдены параметры подобия, определяющие режимы циркуляции. Для планет земной группы (Земля, Венера, Марс, к которым был позднее присоединён Титан, спутник Сатурна, с атмосферой на порядок более мощной земной) были оценены скорости ветра и разности температур их вызывающие. Найденные величины были позднее подтверждены прямыми измерениями на Венере и Марсе и численными экспериментами для Титана, проведёнными во Франции.

Результаты о ветре для Венеры и Марса использовались в ОКБ им. Лавочкина при проектировании посадочных модулей советских автоматических межпланетных станций серий “Венера” и “Марс”. Для Земли эта теория впервые позволила объяснить, почему у нас в среднем по атмосфере ветер порядка 15 м/с, а не существенно больше, или меньше.        

Тогда же Голицын развил представления о глобальных пыльных бурях на Марсе (одновременно с учёными США). Во время таких бурь пыль в атмосфере поглощает существенную долю солнечной радиации. При этом атмосфера нагревается, а поверхность планеты охлаждается из-за недостатка этой радиации. Всё это направление исследований подытожено в монографии “Г.С.Голицын. Введение в динамику планетных атмосфер”.  Книга переведена в качестве рабочего документа Национального управления по аэронавтике и космическим исследованиям США.

В начале 1980-х годов резко обострилась международная обстановка. Учёные разных стран проявили обеспокоенность возможными последствиями ядерной войны. Весной 1983 г. в СССР был создан Комитет советских учёных за мир, против ядерной угрозы, одним из заместителей председателя которого стал Г.С.Голицын. В мае 1983 г. проходила первая сессия  этого комитета. Один из докладов был посвящён климатическим последствиям ядерной войны, с которым выступил Голицын. Из-за большого количества дыма в атмосфере вследствие пожаров были оценены эффекты нагрева атмосферы вследствие поглощения солнечной радиации и похолодания поверхности из-за недостатка радиации; уменьшится испарение и, как следствие, осадки; изменится режим циркуляции и т.д. Подробное изложение этих результатов вместе с описанием работы упомянутого Комитета было опубликовано в сентябрьском номере Вестника АН СССР, на месяц раньше статьи Турко, Туна, Аккермана, Поллака и Сагана, в которой был введён термин “ядерная зима”: журнал Сайенс от 31 октября 1983г.

 В течение 1984-1990 г.г. под его руководством усилиями ряда организаций была проведена большая серия экспериментов по количественному изучению выхода дыма при различных режимах горения самых разнообразных материалов, по определению оптических и микрофизических характеристик дымовых частиц, измерению поглощения и рассеяния на них солнечного и теплового излучения в диапазоне 0.3-20 микрон. Эти результаты описаны в монографии “Глобальные климатические катастрофы”. Л.: Гидрометеоиздат, 1986, со-авторы М.И.Будыко и Ю.А.Израэль, переведённой на английский и японские языки. Описанию экспериментов по свойствам дыма посвящён специальный выпуск журнала “Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана.

В 1987-1988 г.г. Голицын был одним из 12 экспертов, подготовивших для ООН доклад “Климатические и другие последствия крупномасштабной ядерной войны”. На основе этого доклада XXV сессия Генеральной ассамблеи ООН в декабре 1988 г. приняла специальную резолюцию о недопустимости ядерной войны и распространила доклад правительствам всех стран, членов ООН.

С середины 1970-х годов Голицын начал исследования конвекции, движения жидкости в поле силы тяжести, вызываемого неоднородным нагревом. Им был определён к.п.д. слоя жидкости, какая доля подводимого тепла превращается в скорость генерации кинетической энергии, получено выражение для скорости движений, теплопередачи, в том числе для очень вязкой жидкости. Были поставлены многочисленные лабораторные эксперименты по проверке теоретических результатов. Всё это использовалось для параметризаций обмена импульсом, теплом и водяным паром между атмосферой и океаном, а в вязком пределе – для оценки скоростей литосферных плит под влиянием конвекции в мантии Земли. Результаты описаны в его монографии. Предложенные параметризации обмена при слабых ветрах с успехом применялись в начале 1990-х годов в Европейском центре среднесрочных прогнозов погоды.

В 1980-х г.г. теоретические и экспериментальные исследования конвекции были продолжены с включением эффектов вращения, которое играет определяющую роль для приложений к атмосфере и океану. Опыты, начатые в Институте физики атмосферы, были с конца 1980-х продолжены в США, Германии и других странах. Тогда же там началось численное изучение конвекции вращающейся жидкости. Результаты советских работ описаны в обзоре. Эти работы послужили основанием для разработки теории движений в жидком ядре Земли, где генерируется геомагнитное поле для параметризации глубокой конвекции в океане, осуществляющей его вентиляцию. Последнее сделано в основном в США.

         В середине 1990-х годов Голицын на основе своих исследований смог впервые объяснить почему энергия тропических ураганов достигает Джоулей, а небольшие полярные ураганы имеют энергии на полтора порядка меньше, хотя и там ветер достигает 30-40 м/с.

         В последнее время Голицын разрабатывает общий подход к описанию статистики и энергетики природных процессов и явлений, в том числе катастрофического характера. Основная идея – воздействие на систему случайных сил, время корреляции которых много меньше времени реакции системы. Теория случайных процессов со стационарными приращениями позволяет оценить энергетические спектры процессов, т.е. как часто в рассматриваемой системе можно ожидать события того или иного масштаба. На этом пути методически по-новому объясняются основные результаты теории мелкомасштабной турбулентности Колмогорова-Обухова, универсальная часть спектра морского волнения, полученная В.Е.Захаровым в 1966 г. на основе кинетического уравнения, закон повторяемости землетрясений, для которого найдено, что определяет общий уровень сейсмичности, объяснены эмпирические законы повторяемости для волн цунами и извержений вулканов. Объяснена статистическая структура рельефа земной поверхности, где также показано, почему тектонические процессы имеют временные масштабы во много миллионов лет.   Развиваемый подход подводит единую физико-математическую основу для описания широкого круга природных процессов и явлений. Практическая важность этого особенно актуальна в связи с глобальными изменениями природной среды и климата, когда нужно уметь оценивать усиливающиеся риски катастрофических явлений, знать частоту их появлений.

 
   

Rambler's Top100