Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (ИФА)
796 subscribers
465 photos
10 videos
2 files
159 links
Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН – один из ведущих научных центров в мире в области науки об атмосфере. Атмосфера изучается современными экспериментальными, наблюдательными, физико-математическими и вычислительными методами.
加入频道
Ученые ИФА РАН обнаружили аномально поглощающий дымовой аэрозоль

🟢 Мы запускаем новую рубрику: новости от лабораторий нашего Института #лаборатории_ифа. Открываем же рубрику рассказом о результатах, полученных сотрудниками Лаборатории оптики и микрофизики аэрозоля (ЛОМА).

Для начала хотим пояснить, что же такое аэрозоль. Это не просто вещество, содержащееся в распылительных баллончиков, это субстанция с конкретными характеристиками. А именно, под аэрозолем ученые понимают мельчайшие частицы, взвешенные в воздухе, размеры которых находятся в пределах до 10 микрометров (1 микрометр = 0,001 миллиметра). Происхождение аэрозоля может быть разным: обычно выделяют аэрозоли естественной и антропогенной природы. К естественным, например, относятся морская соль, аэрозоли от лесных пожаров, пыльца и т.д.

Дымовой аэрозоль продолжает удивлять даже тех ученых, кто занимается его изучением десятки лет. В прошлом году сотрудники Лаборатории оптики и микрофизики аэрозоля (Г.И. Горчаков, Р.А. Гущин, А.В. Карпов, О.И. Даценко) подробно изучили дымы от массовых лесных пожаров на Аляске летом 2019 год — тогда наблюдалось более 700 локальных пожаров на площади 3600 квадратных километров — и обнаружили необычные изменения оптических свойств дымового аэрозоля.

Ученые ИФА впервые обнаружили аномальное селективное поглощение дымовым аэрозолем — особенность, при которой мнимая часть показателя преломления (то есть та часть, которая отвечает за поглощение) достигает больших значений и сильно зависит от длины волны. Ученые выявили, что у дымового аэрозоля Аляскинских пожаров 2019 года эта мнимая часть коэффициента преломления достигала 0.315 (на длине волны 1020 нм) — это в 10 раз больше, чем для дымовых аэрозолей во время предыдущих пожаров на Аляске. Свое открытие ученые сделали, используя данные сети наблюдений за аэрозолем AERONET.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
То есть такой аэрозоль гораздо сильнее поглощает электромагнитное излучение, чем его «собратья», а значит — нагревает атмосферу, а не охлаждает. Например, согласно данным мониторинга дымового аэрозоля на фоновой станции сети наблюдений за аэрозолем AERONET на Аляске 10 июля 2019 в 15:45 аэрозольный радиационный форсинг на верхней границе атмосферы оказался равным +14.3 Вт/м2 (для сравнения, глобальный аэрозольный форсинг, связанный с антропогенной деятельностью, составляет около -1 Вт/м2).

Руководитель исследований, профессор Г. И. Горчаков, отмечает, что во время лесных пожаров в атмосферу выделяются смолистые вещества, которые могут конденсироваться на частицах аэрозоля, образуя своеобразные «смоляные шарики» (tar balls). Оказалось, что фракция частиц дымового аэрозоля с аномальным селективным поглощением имеет сходство с фракцией подобных «смоляных шариков». Лабораторные эксперименты ранее показывали возможность образования такой фракции аэрозолей с сильным оптическим поглощением. Теперь ученые такие аэрозоли нашли и по данным наблюдений.

Возможно также, что в образовании такого аэрозоля свою роль сыграла и долгая засуха, которая предшествовала пожарам. Например, в Анкоридже на Аляске до июня 2019 года почти каждый день в течении двенадцати месяцев наблюдалось сильное превышение климатической нормы, что в итоге привело к сильной засухе в начале лета и формированию экстремальных пожаров. Но эта гипотеза требует дальнейшей проверки. Обнаруженный учеными ЛОМА эффект необходимо учитывать в климатических моделях. При потеплении климата частота появления аномального поглощающего дымового аэрозоля при массовых пожарах в бореальных лесах может заметно увеличиться.

Картинка-схема: Institut für Methodik der Fernerkundung (IMF) im DLR
Уважаемые коллеги!
 
В среду, 27 марта в 14:00 в конференц-зале ИФА состоится семинар Отдела исследований климатических процессов.
С тремя докладами на тему диагностики режимов атмосферной циркуляции с использованием различных методов
анализа динамических систем
 выступят наши коллеги из Института прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН.
 
1️⃣ Д.Н. Мухин, Р.С. Самойлов, А.С. Гаврилов. Методика детектирования режимов циркуляции атмосферы средних широт.
 
2️⃣ Р.С. Самойлов, Д.Н. Мухин. Обучение скрытых марковских моделей по данным.
 
3️⃣ А.С. Гаврилов, Д.Н. Мухин. О применении рекуррентных нейронных сетей к моделированию режимов циркуляции атмосферы средних широт.
 
Приглашаем всех принять участие в семинаре!
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👩‍🎨В актовом зале ИФА им. А.М. Обухова РАН открылась выставка московского фото-художника Александра Гусева. Приглашаем на просмотр!

Московский фотохудожник Александр Гусев давно стал легендой среди тех, кому небезразличны античные ветра Киммерии, творчество поэтов Серебряного века, горные дороги Индии. Художник, фотограф, исследователь творчества Максимилиана Волошина, один из организаторов Библиотеки Волошина – арт-пространства в Москве, будто перенесенного из дома поэта в Коктебеле, организатор «Коктебельского клуба» – места творческих встреч литераторов, художников, искусствоведов: это далеко не все творческие грани Александра. В его творчестве фотография становится живописью, причем далеко не всегда за счет современных средств обработки. Александр профессионально занимается и цифровой реставрацией изображения. В его фотоархиве сотни восстановленных фотографий старой Москвы, воскрешающие облик столицы позапрошлого века. Им созданы восстановленные цифровые версии многих фотоархивов, в том числе фотоархива дома-музея Волошина в Коктебеле.

Выставка в Институте физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН называется «Эксперименты импровизации». Это действительно не совсем фотографии, а импровизации на тему увиденного через фото-объектив. Здесь и виды Коктебеля и Индии, и настоящие художественные натюрморты, и бытовые зарисовки, и даже абстрактные композиции. Акцент сделан на детали, цвет и волшебную динамику «застывшего» кадра. И даже можно увидеть что-то похожее на вихри и динамику атмосферы – не случайно в названии выставки присутствует слово «эксперимент».

🗺Более детально с творчеством художника можно ознакомиться на сайте https://rmvoz.ru/gallery/autors/Gusev.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🌊Давно хотели слетать на море, но все не получалось? Вы можете остаться дома, море само ‘прилетит’ к вам!

🔤Недавно мы уже писали про аэрозоли, а именно, про свойства дымового аэрозоля. Сегодня будет рассказ о том, как маленькие парящие аэрозольные частицы с из районов Каспийского и Аральского моря достигли Московского региона, преодолев сотни километров.

❗️«Зарегестрированное 17-18 марта 2024 года аномально высокое аэрозольное загрязнение атмосферы в Московском регионе было обусловлено дальним переносом пылевого аэрозоля из засушливых и опустыненных районов Прикаспия и Приаралья».

Ученые Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН по осуществляемым ими непрерывным наблюдениям за составом приземного аэрозоля в столичном мегаполисе и пригороде, выявили сильный рост массовой концентрации аэрозоля 17-18 марта 2024 года в приземном слое воздуха в центре Москвы, который подтверждается результатами измерений на сети станций АСКЗА ГПБУ «Мосэкомониторинг» (Спиридоновка | https://www.mos.ru/news/item/136522073/).

🟡 «Исследования показали, что аномальное аэрозольное загрязнение приземного воздуха столичного региона связано с дальним переносом пылевого аэрозоля из засушливых регионов Прикаспия и Приаралья в период пыльных бурь. При этом наибольший вклад в массу приземного аэрозоля РМ10 вносила грубодисперсная фракция аэрозольных частиц, которые способны переноситься на большие расстояния (например, The mysterious long-range transport of giant mineral dust particles (science.org))»,говорит один из авторов исследования, кандидат физико-математических наук и сотрудник Лаборатории газовых примесей атмосферы Дина Петровна Губанова.

⭐️Проведенные учеными из ИФА РАН и других научных организаций оценки показали, что аридные зоны Приаралья и Прикаспия являются интенсивными источниками эмиссии пыли, переносимой в тропосферу почти всего Северного полушария (https://www.mdpi.com/2072-4292/15/11/2819).

Фото
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔤Результаты выполненного в ИФА РАН анализа многолетних данных (2011-2023 гг.) позволили установить, что явления адвекции частиц пыли в Московский регион из аридных и семиаридных зон Прикаспия и Приаралья, приводящие к сильному увеличению концентрации приземного аэрозоля РМ10 с превышением среднесуточной ПДК, наблюдаются преимущественно в марте, апреле и декабре. Длительность их составляет от 2 до 5 суток и в среднем за год не превосходит суммарно 9% дней. Как правило, такие эпизоды экстремального роста концентрации аэрозольных частиц РМ10 с превышением ПДК сопровождаются неблагоприятными метеорологическими условиями (https://method.meteorf.ru/publ/tr/tr351/shalig.pdf).

📊 Месяцы с эпизодами дальнего атмосферного переноса пыли в Москве характеризуются повышенной температурой воздуха на 1.9±2.0 °С и пониженным количеством осадков на 9±13 мм в среднем относительно нормы.

⭐️ Однако самый долговременный и мощный по воздействию за последние 13 лет эпизод дальнего переноса пылевого аэрозоля из районов Северного Прикаспия в столичный регион был выявлен в ходе комплексного аэрозольного эксперимента в ИФА РАН в конце сентября и первой половине октября 2020 года (https://www.aimspress.com/article/doi/10.3934/geosci.2022017). Он продолжался более 2-х недель, а превышение (в 1,5-3 раза) среднесуточной ПДК аэрозольных частиц РМ10 регистрировалось в течение 10 суток в пунктах наблюдения ИФА РАН в центре Москвы и на Звенигородской научной станции, а также на сети АСКЗА ГПБУ «Мосэкомониторинг». Это редкое для Москвы явление было обусловлено сильной пыльной бурей в Калмыкии и Казахстане в конце сентября 2020 г., антициклональной активностью и сложившимися неблагоприятными метеорологическими условиями.

🎆 Полученные результаты важны для оценки и прогнозирования экологических рисков при совокупном воздействии природных и антропогенных факторов в условиях мегаполиса, а также для уточнения вклада пылевого аэрозоля в радиационный баланс атмосферы.

Фото
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Ученые ИФА РАН обнаружили, что у людей, которые часто находятся вблизи здания Института физики атмосферы, наблюдается повышенная чувствительность к музыкальным тональностям: после длительного нахождения вблизи Института физики атмосферы у некоторых проявляется способность крайне быстро распознавать мелодии, 'буквально за 2-3 ноты'. "Я и не представлял до этого, что могу улавливать песни, особенно распознавать классическую музыку, за какие-то пару секунд!", – говорит Песочников Валерий Геннадьевич, 54 года, один из опрошенных в Пыжевском переулке.

📞Как выяснилось, повышенная чувствительность к музыке у многих людей, часто проходящих мимо здания Института связана с наличием содарных измерений на крыше здания. Содары - устройства, выпускающие звуковой импульс в атмосферу для дистанционного измерения структуры вертикальной турбулентности и профиля ветра в нижних слоях атмосферы. Импульс выпускается каждые 4-5 секунд, отчего даже при недолговременном улавливании Вами содарных сигналов начинается выработка 'тональностных' ушных гормонов.

❗️Если Вы, как и многие из опрошенных, часто бороздите улицы Москвы в районе Пыжевского переулка и заметили изменения, происходящие с Вашей слуховой чувствительностью, просьба незамедлительно обратиться в Лабораторию паранормальных атмосферных явлений ИФА РАН для внесения ваших данных в музыкальный протокол Института.

🥳Медиагруппа поздравляет всех

с 1️⃣🔤🔤🔤🔤🔤🔤 и желает не терять бдительности к научному новостному потоку!!!

Фото: Тестируем "тональную чувствительность" около содаров на крыше Института.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
⚡️Возвращаемся к серьезным новостям из мира науки. РНФ подвёл итоги конкурса грантов на отдельные научные группы.

👏 Поздравляем с победой в конкурсе сотрудников Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН!

Мохов И.И., проект “Климатические аномалии и тренды в российских регионах на фоне глобальных
изменений, причины, предсказуемость, последствия”.

Репина И. А., проект “Развитие параметризаций взаимодействия атмосферы с неоднородными ландшафтами для моделей Земной системы по данным измерений и вихреразрешающего моделирования”.

Семёнов В.А., проект “Экстремальные погодные явления на территории России: механизмы формирования и ожидаемые изменения”.

Чернокульский А.В., проект “Опасные атмосферные конвективные явления в России: изменения,
предсказуемость, риски”.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
«Ядерная зима»: от гипотезы к ответственной политике.
🕰 Начиная с конца 80-х годов XX века одной из основополагающих тем научных дебатов стало обсуждение глобальных последствий ядерной войны. Именно тогда появилась гипотеза «ядерной зимы», в рамках которой ученые пытались проанализировать теоретическую возможность резкого похолодания на Земле после массовых пожаров и найти природные аналоги потенциальной климатической катастрофы. В последующие десятилетия гипотеза «ядерной зимы» проходила разные этапы критики и переоценки.
К началу 2000-х гг. исследования проблематики стали носить региональный характер и были посвящены преимущественно возможным последствиям локальных ядерных конфликтов (например, между Индией и Пакистаном).

Ещё в 80-х годах учёные высказали предположение, что из-за возникающих в результате ядерного воздействия множественных пожаров сажа закроет от солнечного света значительную часть планеты на многие месяцы: на Земле станет темно, наступит «ядерная ночь», что приведет к остановке сельскохозяйственной деятельности и напрямую повлияет на возможности воспроизводства продуктов питания в Северном полушарии. Одновременно с этим в Институте физики атмосферы АН СССР под руководством А.М. Обухова были проведены расчеты на простейшей модели климатической системы, выполнены эксперименты по оценке оптических свойств дымов, образующихся при сжигании различных материалов, проанализированы возможные природные аналоги «ядерной зимы».

🧾 Первые расчеты феномена «ядерной зимы» были выполнены в Вычислительном центре АН СССР с помощью численной модели циркуляции атмосферы и океана, основанной на работе В.В. Александрова, что позволяло рассчитывать климатические изменения на поверхности Земли. На базе этой модели группа ученых под руководством Ю.М. Свирежева и А.М. Тарко провела оценку экологических последствий полномасштабной ядерной войны. Главный вывод, к которому они пришли, состоял в том, что нарушение биохимических циклов Земли приведет к уничтожению лесов и их замещению травяной и болотной экосистемой, что критически повлияет на стабильность всей биосферы и ее способность смягчать климатические колебаний.

Мы поговорили с ученым, который на протяжении многих лет является участником исследований гипотезы "Ядерной зимы" – д.ф.-м.н., заведующим Лабораторией математической экологии Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН Гинзбургом Александром Самуиловичем (продолжение в следующем посте).
💬 Александр Самуилович, недавно вышла Ваша статья про гипотезу «ядерной зимы». Как Вы пришли к такой теме для статьи?

«В прошлом году исполнилось сорок лет с возникновения гипотезы «ядерной зимы» - гипотетических климатических последствий возможного мирового ядерного конфликта. Современная ситуация в мире возвращает нас к данной тематике и делает особенно важной проблему ответственной ядерной политики стран, обладающих ядерным оружием. За последние два года мне пришлось неоднократно выступать и писать на эту непростую тему не только в качестве научного сотрудника ИФА РАН, но и как заместителя председателя Российского Пагуошского комитета при Президиуме РАН. Некоторым итогом подобных выступлений, дискуссий и публикаций и стала статья «Гипотеза «ядерной зимы» и ответственная политика в ядерной сфере», написанная мной в сотрудничестве с Натальей Александровной Самойловской – членом (до недавнего времени руководителем Молодёжного отделения) Российского Пагуошского комитета и сотрудника МГИМО МИД РФ».

💬 'Ядерная зима' - как инструмент манипуляции для ученых?

«Дебаты вокруг гипотезы «ядерной зимы» проходят в довольно сложной научной области, допускающей достаточно широкий диапазон интерпретаций. Эти интерпретации имеюют в том числе ярко выраженный политический подтекст. Гипотеза «ядерной зимы» стала попыткой группы ученых за пределами сообщества, связанного с ядерными разработками, повлиять на стратегическое планирование в области политических интересов. Поэтому «ядерная зима» перестала быть научно нейтральной концепцией и в определенных дискуссиях использовалась как политический инструмент для критики или оправдания ядерной политики».

💬 Чем 21 век отличается от 20 в концепции ядерного баланса сил?

«На рубеже 20 и 21 вв. и правда произошли кардинальные изменения в стратегическом балансе сил. Если до этого говорилось о биполярном распределении сил, имея в виду США и СССР, то рубеж XXI вв. в западной литературе характеризуется наступлением «второго ядерного века» – наступлением многополярности, связанной с появлением новых ядерных государств в Азии, а также повышением риска дальнейшего ядерного распространения на Ближнем Востоке и в Латинской Америке. Например, в этом контексте можно вспомнить такие события, как «войны в Заливе» в 1991 году или Каргильский инцидент 1999 г.».

💬 Что бы вы сказали молодому политику, если бы тот в беседе с Вами поднял тему 'ЯЗ' ?

«Несмотря на то, что гипотеза «ядерной зимы» не влияет напрямую на стратегическое планирование стран, она предоставляет возможность размышлять над множеством нюансов ядерной политики и их последствиями, подготавливает почву для открытого обсуждения комплекса проблем практического характера. И в наш век крайне важно в ядерной сфере проявлять ответственность и вести взвешенную политику, чтобы мир никогда не погрузился в сумрак 'ядерной ночи'».
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Атмосфера взаимодействует с поверхностью, а на поверхности горы, пески, обнажения и отложения. А дальше, в недрах нашей планеты идет совсем другая, интересная жизнь, от атмосферы скрытая, но не менее значимая, потому что именно из этих недр когда то и родилась атмосфера.
🍬С днём геолога, дорогие коллеги по наукам о Земле! И пусть взаимодействие всех сфер и оболочек нашей планеты будет позитивным.
Выставка «Эксперименты импровизации» в актовом зале ИФА им. А.М. Обухова РАН

🕰 Во вторник 9 апреля в 17:00 в актовом зале состоится презентация фотовыставки Александра Гусева «Эксперименты импровизации». Работы представляют собой не совсем фотографии, а импровизации на тему увиденного через фото-объектив. Здесь и виды Коктебеля и Индии, и настоящие художественные натюрморты, и бытовые зарисовки, и даже абстрактные композиции. Акцент сделан на детали, цвет и волшебную динамику «застывшего» кадра.

Более детально с творчеством художника можно ознакомиться на сайте https://rmvoz.ru/gallery/autors/Gusev.

В программе: встреча с автором работ, увлекательное фотопутешествие и чаепитие. Приглашаем всех желающих!
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔔 11 апреля в 14:00 состоится заседание ученого совета ИФА им. А.М. Обухова РАН,  на котором будут обсуждаться работы ИФА РАН в рамках решения задач инновационного проекта "Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ" (ВИПГЗ).

Будут представлены доклады:
🔘Семенов В.А.: ВИПГЗ "Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ"
🔘Елисеев А.В., Александров Г.А., Денисов С.Н.: "Разработка схемы вычисления характеристик болотных экосистем для блока процессов деятельного слоя суши ИВМ РАН-МГУ".
🔘Бабанов Б.А.: "Методы кластеризации погодных режимов в задачах диагностики изменений климата и валидации климатических моделей".
🔘Голубятников Л.Л.: "Оценки потоков и запасов углерода в северных экосистемах России. Обобщение данных по эмиссии метана из наземных экосистем России".
🔘Репина И.А.: "Баланс парниковых газов и поглощающая способность водохранилищ Российской Федерации".
🔘Казанцев В.С.: "Основные результаты работы Лаборатории парниковых газов в 2023 году".
🔘Кривенок Л.А.: "Закономерности эмиссии парниковых газов из тундровых экосистем Западной Сибири".
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
#лаборатории_ифа
Мы продолжаем знакомить вас с лабораториями Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН и сегодня мы расскажем о Лаборатории атмосферной спектроскопии (ЛАС).

Часть1Лаборатории атмосферной спектроскопии (ЛАС)
ЛАС была создана в 1968 году д.ф.-м.н., проф. В.И. Диановым-Клоковым и является частью ОИСА - Отдела исследования состава атмосферы под руководством Н. Ф. Еланского.

ЛАС можно условно разделить на теоретическую и экспериментальную группу. Участниками экспериментальной Лаборатории осуществляется спектроскопические измерения содержания окиси углерода, метана и водяного пара с конца 60-х годов прошлого века. С помощью нескольких идентичных дифракционных спектрометров среднего разрешения (разработаны сотрудниками лаборатории) проводится регистрация солнечных спектров атмосфеерного поглощения в ИК диапазоне.

🌏 География проведенных Лабораторией в разные годы экспериментальных исследований весьма широка и охватывает почти весь Земной шар. В настоящее время измерения проводятся на нескольких стационарных пунктах: от Московского региона до пунктов в Центральной Сибири и эпизодически даже в Пекине.

🛰 В круг интересов экспериментальной группы Лаборатории входит также изучение особенностей и применимости спутниковых измерений различных систем мониторинга: AIRS, OMI, MODIS, TROPOMI, OCO-2, OCO-3 и др. Проводятся сопоставления спутниковых наблюдений с собственными наземными измерениями, данными сетей NDACC и TCCON, находящимися в свободном доступе. Сотрудниками Лаборатории созданы обширные базы данных спутниковой информации, а также разработана программа анализа и визуализации результатов исследования «TROPOMI TOOLS». Программа имеет широкие аналитические возможности и крайне удобна для работы с большими массивами орбитальных данных.

Рис. 1 – Структурная схема и возможности программы TROPOMI TOOLS.
Рис.
2– Пример визуализации расчетов состава атмосферы в программе TROPOMI TOOLS: тренды общего содержания CO по данным AIRS v6. (октябрь-ноябрь 2008-2022 гг.).