Коллектив ученых Института солнечно-земной физики СО РАН, в составе из десяти специалистов в разных областях физики атмосферы, которые имеют многолетний опыт совместных исследований, выиграл конкурс Российского научного фонда. Всего в рамках конкурса проектов отдельных научных групп РНФ поддержал 850 исследований, в том числе семь из Иркутской области.
Ученые ИСЗФ СО РАН под руководством академика РАН Гелия Жеребцова представили на конкурс проект «Экспериментальное и теоретическое исследование взаимодействия нейтральной и ионизованной компонент атмосферы Земли», рассчитанный на три года. Финансирование работ по проекту на 2022 год определено в размере семи млн. рублей. Проект направлен на решение фундаментальной проблемы геофизики – выявление взаимосвязей и механизмов взаимодействия различных слоев атмосферы Земли, изучение физико-химических процессов, ответственных за состояние и эволюцию околоземной среды в меняющихся гелиогеофизических условиях.
Научный руководитель ИСЗФ СО РАН Гелий Жеребцов рассказал, что в рамках проекта ученые проведут комплексное (экспериментальное и теоретическое) исследование процессов взаимодействия нейтральной и ионизованной компонент атмосферы Земли, одной из важнейших современных проблем физики околоземного космического пространства. Для этого будут использованы большой массив экспериментальных данных, которые получают на комплексе инструментов института, спутниковые данные и усовершенствованная численная модель ионосферы и плазмосферы, разработанная в ИСЗФ СО РАН.
- Актуальность исследований обусловлена наблюдаемыми в последние годы изменениями климата, активным освоением космоса, стремительным развитием и глобализацией технологических систем – все это требует оперативной диагностики и прогноза условий в околоземном космическом пространстве. Изучение механизмов связи процессов в нейтральной атмосфере и ионосферных возмущений позволит углубить фундаментальные знания о ближнем космосе, необходимые для решения таких важных практических задач, как повышение надежности спутниковых и наземных технологических систем, снижение риска негативных последствий космических явлений и эффектов. В результате, надеемся получить уникальные экспериментальные данные и новые знания о процессах взаимодействия в системе «нейтральная атмосфера – ионосфера».
В рамках проекта ученые исследуют долговременные изменения параметров ионосферы, проведут количественную оценку влияния изменения параметров нейтральной атмосферы на ионосферные характеристики при помощи численного моделирования, проанализируют проявление волновой активности в нейтральной атмосфере и ионосфере.
Ведущий научный сотрудник ИСЗФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Ирина Медведева отметила, что ученые впервые проанализируют долговременные изменения ионосферных параметров на основе данных многолетних (с 1955 года) измерений Иркутской станции вертикального зондирования ионосферы. В результате будет получена новая информация, имеющая особое значение для понимания климатических процессов в верхней атмосфере.
- Планируется также модифицировать разработанную в ИСЗФ СО РАН численную модель ионосферы и плазмосферы, что позволит получить количественные оценки влияния вариаций параметров нейтральной атмосферы на ионосферные характеристики.
В рамках проекта будет проведен сравнительный анализ волновой активности в нейтральной атмосфере и волновых процессов в ионосфере на различных временных масштабах, что даст возможность оценить взаимосвязь процессов в нейтральной атмосфере и ионосфере. Экспериментальные результаты о связи атмосферной и ионосферной изменчивости позволят получить наиболее полную информацию о процессах взаимодействия нейтральной и ионизованной компонент атмосферы Земли. Еще одной задачей является количественная оценка связи волновых возмущений ионосферных характеристик, выявленных по измерениям на ионозонде и приемниках ГНСС. Это позволит оценить эффективность прогнозирования критической частоты по измерениям на приемниках ГНСС, что чрезвычайно важно для прогнозирования ионосферных характеристик и условий распространения радиоволн.
- Все эти знания позволят углубить представления о взаимодействиях в системе «нейтральная атмосфера – ионосфера», а также могут быть полезны при разработке моделей атмосферы и технологий, которые обеспечивают стабильность работы систем радиосвязи и навигации, - подчеркнула Ирина Медведева.