Сотрудники Института солнечно-земной физики СО РАН Артем Шиховцев, Ольга Зоркальцева и Ольга Михайлова стали победителями конкурса Российского научного фонда «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых».
По информации кандидата физико-математических наук Артема Шиховцева, проект «Астрооптические свойства и структура турбулентной атмосферы: концепция размещения крупного телескопа» рассчитан на 2022 – 2024 годы, ежегодная сумма гранта составит 1,5 млн руб. Над его реализацией будет работать группа из двух ученых.
- Проект направлен на решение фундаментальных и прикладных задач при строительстве и проектировании миллиметровых/субмиллиметровых телескопов наземного базирования. Всего в обозримом будущем планируется построить три телескопа: на плато Суффа в Узбекистане, в России и на Тибетском нагорье в Китае. Наша цель – найти в РФ место с оптимальными астроклиматическими условиями, чтобы разместить там крупный миллиметровый телескоп. Для этого мы изучим астроклимат в районе расположения Большого азимутального телескопа (БТА) в Карачаево-Черкесии и сопредельных территориях.
Научная группа планирует проанализировать атмосферные данные, данные сетевых радиозондовых и GNSS-станций. Для определения прозрачности атмосферы будут оценены пространственные распределения средних характеристик осажденного водяного пара по региону. Анализ этих сезонных вариаций позволит не только найти оптимальные места в регионе с учетом облачности, но и выделить оптимальные периоды проведения наблюдений. Кроме того, в проекте предполагается развить физические представления о формировании структуры атмосферной крупномасштабной турбулентности и полей осажденного водяного пара в регионе расположения БТА.
Проект под руководством кандидата физико-математических наук Ольги Зоркальцевой «Исследования крупномасштабных явлений в нижней и средней атмосфере и оценка их локального проявления на высотах мезосферы – нижней термосферы» также рассчитан на три года, объем финансирования составляет 6 млн рублей в год. Над реализацией проекта будет работать группа из шести молодых ученых. Ольга Зоркальцева рассказала, что проект направлен на решение комплексной задачи, включающей мониторинг и анализ взаимосвязи динамики атмосферы в диапазоне высот от тропосферы до нижней термосферы по данным наземных, спутниковых наблюдений, архивов метеоданных и модельных расчетов. Особое внимание планируется уделить Восточной Сибири как одному из ключевых регионов для развития внезапных стратосферных потеплений (ВСП).
- Сейчас активно развивается комплексный подход к изучению атмосферных процессов на планете, - отметила Ольга Зоркальцева. - Одной из сторон такого подхода является переход от климатических моделей к моделям Земной системы – ансамбля физических моделей атмосферы, океана, льда и суши. Именно поэтому в рамках проекта впервые будет проведено исследование влияния Эль-Ниньо на верхние слои атмосферы над Восточной Сибирью и Якутией.
Над проектом «Взаимодействие ультранизкочастотных волн с частицами кольцевого тока в магнитосфере Земли: теория и эксперимент» под руководством кандидата физико-математических наук Ольги Михайловой будут работать восемь молодых ученых. Грант рассчитан на три года, объем финансирования составит 6 млн руб. в год.
Ольга Михайлова отметила, что исследование механизмов взаимодействия заряженных частиц кольцевого тока с ультранизкочастотными (УНЧ) волнами – одна из наиболее серьезных задач, стоящих перед геофизиками всего мира. Взаимодействуя с протонами кольцевого тока и электронами радиационных поясов, УНЧ-волны могут разгонять их до высоких энергий. Именно эти частицы воздействуют на аппаратуру космических исследовательских, навигационных и других спутников, могут вывести из строя линии электропитания, способны нарушить радиосвязь в арктических областях. Кроме того, они губительно воздействуют на здоровье космонавтов, находящихся в открытом космосе.
- Особенностью нашего проекта является возможность исследовать свойства УНЧ-волн и их взаимодействие с частицами теоретически и экспериментально. Мы планируем провести аналитические исследования волн в реалистичных моделях магнитосферы (это позволит понять механику взаимодействий волн с частицами) и анализ наблюдательных спутниковых данных (Van Allen Probes, THEMIS, MMS и Arase). Последнее даст возможность верифицировать разработанные теоретические модели и наблюдать непосредственное взаимодействие волн с заряженными протонами и электронами.