❄️ Охлаждение верхней атмосферы по наблюдениям на Звенигородской станции ИФА им. А.М.Обухова РАН
Мы возвращаемся к новостям про #лаборатории_ифа и сегодня хотим поделиться с вами исследованиями, которые проводятся сотрудниками Лаборатории физики верхней атмосферы (ЛФВА): поговорим об одной из крайне сложных для измерений области атмосферы - мезопаузе🌌.
🕹С 1957 год по настоящее время на Звенигородской станции Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН проводится мониторинг температуры мезопаузы (80 - 100 км) – эта область атмосферы является наиболее холодной в течение всего года, а исследования мезопаузы всегда были затруднены из-за сложностей измерений на этих высотах. Большой интерес к мезопаузе и к долговременному мониторингу ее характеристик возник в начале 1990-х годов в связи публикацией ряда работ Робла, Дикинсона и Ришбета по моделированию влияния парниковых газов на атмосферу [Roble and Dickinson, 1989; Rishbeth and Roble, 1992]. Тогда было показано, что удвоение углекислого газа и метана способно вызвать значительное охлаждение средней и верхней атмосферы (на десять и более градусов) в отличие от тропосферы, где наблюдается парниковый отепляющий эффект.
⚗️Так как же проводится мониторинг температуры мезопаузы? А осуществляются он с помощью наземных ночных спектральных наблюдений атмосферного гидроксильного излучения – излучения возбужденных молекул OH, образующихся вблизи мезопаузы при химических реакциях. Для измерений используются светосильные дифракционные спектрографы СП-48, СП-49, СП-50 с постоянно совершенствующимися приемниками излучения.
Мы возвращаемся к новостям про #лаборатории_ифа и сегодня хотим поделиться с вами исследованиями, которые проводятся сотрудниками Лаборатории физики верхней атмосферы (ЛФВА): поговорим об одной из крайне сложных для измерений области атмосферы - мезопаузе🌌.
🕹С 1957 год по настоящее время на Звенигородской станции Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН проводится мониторинг температуры мезопаузы (80 - 100 км) – эта область атмосферы является наиболее холодной в течение всего года, а исследования мезопаузы всегда были затруднены из-за сложностей измерений на этих высотах. Большой интерес к мезопаузе и к долговременному мониторингу ее характеристик возник в начале 1990-х годов в связи публикацией ряда работ Робла, Дикинсона и Ришбета по моделированию влияния парниковых газов на атмосферу [Roble and Dickinson, 1989; Rishbeth and Roble, 1992]. Тогда было показано, что удвоение углекислого газа и метана способно вызвать значительное охлаждение средней и верхней атмосферы (на десять и более градусов) в отличие от тропосферы, где наблюдается парниковый отепляющий эффект.
⚗️Так как же проводится мониторинг температуры мезопаузы? А осуществляются он с помощью наземных ночных спектральных наблюдений атмосферного гидроксильного излучения – излучения возбужденных молекул OH, образующихся вблизи мезопаузы при химических реакциях. Для измерений используются светосильные дифракционные спектрографы СП-48, СП-49, СП-50 с постоянно совершенствующимися приемниками излучения.
SpringerLink
Long-Term Temperature Trend in the Mesopause Region from Observations of Hydroxyl Airglow in Zvenigorod
Geomagnetism and Aeronomy - The study analyzes the long-term average annual OH* temperature trend, the values of which were obtained from nighttime spectral measurements of hydroxyl airglow bands...
🔬По данным наземных ночных спектральных наблюдений атмосферного гидроксильного излучения на Звенигородской научной станции был получен уникальный по длительности в мире (с 1957 по н.в.) температурный ряд в области мезопаузы. Данные были проанализированы для оценки линейного тренда среднегодовой температуры с учетом изменения солнечной активности как в целом по всей совокупности данных (Рис.1а, тренд составил −0.23±0.04 К/год), так и по данным для отдельных интервалов времени (Рис.1б, −0.53±0.17 К/ год до ~1976 г. и −0.14±0.02 К/год после ~1976 г.). Как видно, в середине 1970-х годов в области мезопаузы произошел перелом в процессе ее охлаждения, т.е. его замедление, которое длится по настоящее время. Настоящий результат важен в связи с оценками оседания верхних слоев атмосферы, или, иначе говоря, понижения плотности на её фиксированных высотах, включая ближнее околоземное пространство (что в свою очередь ведет к изменению срока жизни как ракетно-космической техники, так и космического мусора).
⭐️ Более детально с результатами можно ознакомиться в недавно опубликованной статье [Perminov et al., 2024].
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
#лаборатории_ифа
🌪️Что такое вертикальные бароклинные вихри и чем важна их симметричная устойчивость?
В недавней статье главного научного сотрудника Лаборатории геофизической гидродинамики Михаила Васильевича Курганского сделана попытка связать морфологические характеристики интенсивных конвективных вихрей, таких как сухопутные в водяные смерчи, а также пыльные вихри, с их гидродинамической устойчивостью.
Известно, что такие вихри могут иметь существенно различающееся морфологическое строение. Что касается пыльных вихрей, то ранее М.В. Курганским уже была предложена классификация вихрей по их форме на два основных типа:
🌀 - узкие, сосредоточенные вихри цилиндрической формы, которые простираются высоко вверх в конвективный пограничный слой(Рис. 1);
🌀- и более широкие и менее организованные (более диффузные) вихри, имеющие в своей нижней части форму перевернутого клина (Рис.2).
Эти снимки сделаны в 2009 году во время экспедиции по изучению пыльных вихрей в пустыне Атакама, Чили, которую возглавлял М.В. Курганский.
Автору удалось показать симметричнуюустойчивость близких к цилиндрическим в своей нижней части вихрей с радиусом, который затем с возрастающей скоростью увеличивается с высотой и становится бесконечным на конечном уровне над поверхностью Земли. Эта первая модель наиболее близко соответствует узким, четко структурированным, пыльным вихрям (см. Рис.1) и водяным смерчам. Напротив, более широкие вихри конической формы (см. Рис.2) удовлетворяют необходимому условию неустойчивости, и высказывается гипотеза о том, что это отчасти объясняет диффузный, неорганизованный характер подобного рода пыльных вихрей.
🌪️Что такое вертикальные бароклинные вихри и чем важна их симметричная устойчивость?
В недавней статье главного научного сотрудника Лаборатории геофизической гидродинамики Михаила Васильевича Курганского сделана попытка связать морфологические характеристики интенсивных конвективных вихрей, таких как сухопутные в водяные смерчи, а также пыльные вихри, с их гидродинамической устойчивостью.
Известно, что такие вихри могут иметь существенно различающееся морфологическое строение. Что касается пыльных вихрей, то ранее М.В. Курганским уже была предложена классификация вихрей по их форме на два основных типа:
🌀 - узкие, сосредоточенные вихри цилиндрической формы, которые простираются высоко вверх в конвективный пограничный слой(Рис. 1);
🌀- и более широкие и менее организованные (более диффузные) вихри, имеющие в своей нижней части форму перевернутого клина (Рис.2).
Эти снимки сделаны в 2009 году во время экспедиции по изучению пыльных вихрей в пустыне Атакама, Чили, которую возглавлял М.В. Курганский.
Автору удалось показать симметричнуюустойчивость близких к цилиндрическим в своей нижней части вихрей с радиусом, который затем с возрастающей скоростью увеличивается с высотой и становится бесконечным на конечном уровне над поверхностью Земли. Эта первая модель наиболее близко соответствует узким, четко структурированным, пыльным вихрям (см. Рис.1) и водяным смерчам. Напротив, более широкие вихри конической формы (см. Рис.2) удовлетворяют необходимому условию неустойчивости, и высказывается гипотеза о том, что это отчасти объясняет диффузный, неорганизованный характер подобного рода пыльных вихрей.
SpringerLink
Symmetric Stability of Vertical Baroclinic Vortices with a Warm Core
Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics - An attempt has been made to relate the morphological characteristics of intense convective vortices, such as waterspouts and dust devils, to their...
Дорогие коллеги!
Поздравляем вас с великим праздником - Днем Победы!
Пусть Подвиг наших отцов, дедов и прадедов будет вечным примером мужества, стойкости и любви к своей Родине!
Наша святая обязанность — помнить каждого героя, сохранять память об их героизме и мужестве, быть достойными их Подвига и сохранить традицию наших предков — всегда побеждать!
С Днем Победы!
Поздравляем вас с великим праздником - Днем Победы!
Пусть Подвиг наших отцов, дедов и прадедов будет вечным примером мужества, стойкости и любви к своей Родине!
Наша святая обязанность — помнить каждого героя, сохранять память об их героизме и мужестве, быть достойными их Подвига и сохранить традицию наших предков — всегда побеждать!
С Днем Победы!
Channel name was changed to «Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (ИФА)»
Лев Робертович Цванг
Родился в 1923 году в Москве. Осенью 1941 года отчислился из Московского авиационного института, чтобы добровольцем уйти на фронт. С октября 1941 по январь 1942 год сражался рядовым пехотинцем в 54 дивизии Калининского фронта. В боях под Ржевом был тяжело ранен в ногу и после выздоровления продолжил службу в Монголии до 1945 года. Закончит институт в 1950 году по специальности радиотехника.
В Институте физики атмосферы работал с 1956 по 2003 год. В 1956 году защитил диссертацию под названием “Импульсное измерение спектра легких ионов в атмосфере”. Занимался экспериментальными исследованиями структуры турбулентности в приземном и пограничном слоях атмосферы. Заместитель директора Института по науке, доктор физико-математических наук.
🎖Награждён Орденом отечественной войны 2 степени.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Уважаемые коллеги!
🚩Напоминаем, что 14 мая (вторник) в 14:00 в конференц-зале ИФА состоится заседание ученого совета ИФА им. А.М. Обухова РАН, посвященное 80-летнему юбилею Александра Самуиловича Гинзбурга.
Будет представлен доклад д.ф.-м.н. А.С. Гинзбурга: Климатические катастрофы и гипотеза «ядерной зимы».
🚩Напоминаем, что 14 мая (вторник) в 14:00 в конференц-зале ИФА состоится заседание ученого совета ИФА им. А.М. Обухова РАН, посвященное 80-летнему юбилею Александра Самуиловича Гинзбурга.
Будет представлен доклад д.ф.-м.н. А.С. Гинзбурга: Климатические катастрофы и гипотеза «ядерной зимы».
🌳Климат - это волшебство, которое незаметно но всецело охватывает нашу планету, раскрывая свою красоту в разнообразии природных явлений. Он творит невероятные картины, тысячелетиями создавая ледники, горы, меняя флору и фауну на всей планете.
Баланс этой гармонии крайне хрупкий и в последние десятилетия находится отчасти и в руках человека.
Хотим пожелать всем, причастным к климатологическим исследованиям, новых открытий и дальнейших успехов в освоении этой, до сих пор такой загадочной и интересной сферы как климат.
✨ Поздравляем всех с Международным днем климата!
Баланс этой гармонии крайне хрупкий и в последние десятилетия находится отчасти и в руках человека.
Хотим пожелать всем, причастным к климатологическим исследованиям, новых открытий и дальнейших успехов в освоении этой, до сих пор такой загадочной и интересной сферы как климат.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
#лаборатории_ифа
☁️ Как связаны перистые облака со струйными течениями? Об этом сегодня в новости о недавней статье Лаборатории геофизической гидродинамики (ЛГГ).
Струйные течения – это сильный узкий поток с почти горизонтальной осью в верхней тропосфере или нижней стратосфере, характеризующийся большими вертикальными и горизонтальными сдвигами ветра и одним или более максимумами скорости. Скорости ветра в струйном течении (СТ) превышают 30 м/с. Длина СТ может достигать нескольких тысяч километров, ширина – сотен километров, при этом по вертикали такие гиганты охватывают толщу в несколько километров.
🛩Обнаружили подобные зоны еще в далеком 1945 году американские летчики: американские пилоты над Японией встретили исключительно сильную струю, скорость в которой была около 250 миль/час (около 140 км/час). Тяжелые американские бомбардировщики, летавшие со скоростями 350-400 км/ч на высоте около 8 км, часто отклонялись от взятого курса или теряли скорость, иногда попадая в зону встречных ветров такой силы, что оставались в воздухе почти в неподвижном состоянии, зависая над теми или иными объектами.
📖 В работе сотрудников Лаборатории геофизической гидродинамики М.В. Курганского и Е.А. Безотеческой изучена связь перистой облачности и областей повышенной относительной влажности в верхней тропосфере с симметричной неустойчивостью, развивающейся на субтропической (антициклональной) стороне струйных течений.
Перистые облака в верхней тропосфере влияют на общий радиационный режим, имеют значение для авиации, поскольку сопряжены с зонами повышенной турбулентности, оказывают влияние на зондирование Земли со спутников, указывают на области повышенной влажности воздуха, вносят вклад в баланс влаги в атмосфере и часто бывают связаны со струйными течениями в верхней тропосфере.
По спутниковым снимкам перистых облаков в Северном и Южном полушариях и с использованием данных реанализаавторами оценены значения вертикальной турбулентной вязкости, которая компенсирует невязкий рост возмущений при симметричной неустойчивости. На поверхностях 250 и 200 гПа подтверждена значимая корреляция между высокой относительной влажностью и потенциальной завихренностью, которая характерна для симметричной неустойчивости, проявляющей себя как наклонная конвекция, и, таким образом, последняя получается ответственной за появление параллельных гряд перистых облаков.
Струйные течения – это сильный узкий поток с почти горизонтальной осью в верхней тропосфере или нижней стратосфере, характеризующийся большими вертикальными и горизонтальными сдвигами ветра и одним или более максимумами скорости. Скорости ветра в струйном течении (СТ) превышают 30 м/с. Длина СТ может достигать нескольких тысяч километров, ширина – сотен километров, при этом по вертикали такие гиганты охватывают толщу в несколько километров.
🛩Обнаружили подобные зоны еще в далеком 1945 году американские летчики: американские пилоты над Японией встретили исключительно сильную струю, скорость в которой была около 250 миль/час (около 140 км/час). Тяжелые американские бомбардировщики, летавшие со скоростями 350-400 км/ч на высоте около 8 км, часто отклонялись от взятого курса или теряли скорость, иногда попадая в зону встречных ветров такой силы, что оставались в воздухе почти в неподвижном состоянии, зависая над теми или иными объектами.
Перистые облака в верхней тропосфере влияют на общий радиационный режим, имеют значение для авиации, поскольку сопряжены с зонами повышенной турбулентности, оказывают влияние на зондирование Земли со спутников, указывают на области повышенной влажности воздуха, вносят вклад в баланс влаги в атмосфере и часто бывают связаны со струйными течениями в верхней тропосфере.
По спутниковым снимкам перистых облаков в Северном и Южном полушариях и с использованием данных реанализаавторами оценены значения вертикальной турбулентной вязкости, которая компенсирует невязкий рост возмущений при симметричной неустойчивости. На поверхностях 250 и 200 гПа подтверждена значимая корреляция между высокой относительной влажностью и потенциальной завихренностью, которая характерна для симметричной неустойчивости, проявляющей себя как наклонная конвекция, и, таким образом, последняя получается ответственной за появление параллельных гряд перистых облаков.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
SpringerLink
On the Relationship of Cirrus Clouds and Upper Tropospheric Relative Humidity Fields with Symmetric Instability
Russian Meteorology and Hydrology - The relationship of cirrus clouds and areas of increased relative humidity in the upper troposphere with symmetric instability developing on the subtropical...
Уважаемые коллеги,
🚩21 мая 2024 года в Институте физики атмосферы им. А.М. Обухова состоится конференция-семинар с международным участием «Нелинейные задачи геофизической гидродинамики», посвященная памяти Натальи Николаевны Романовой.
🕐 Начало в 13:00, конференц-зал.
📒Программа конференции и тезисы доступны по ссылке.
🚩21 мая 2024 года в Институте физики атмосферы им. А.М. Обухова состоится конференция-семинар с международным участием «Нелинейные задачи геофизической гидродинамики», посвященная памяти Натальи Николаевны Романовой.
🕐 Начало в 13:00, конференц-зал.
📒Программа конференции и тезисы доступны по ссылке.
🧊 Сегодня, 21 мая отмечается День полярника – профессиональный праздник, объединяющий многих исследователей из различных институтов нашей страны. Поздравление от главной полярницы ИФА им. А.М. Обухова РАН, д.ф.-м.н. и заведующей Лабораторией взаимодействия атмосферы и океана Репиной Ирины Анатольевны:
"Есть на нашей планете районы, жизнь человека в которых представляется мало возможной. Это царство холода, ветров, льдов всех видов формирования и всех оттенков, которые не случайно называют шапками. Да, это – белые полярные шапки нашей планеты, действительно будто нахлобученные на её две макушки.
Полярные районы – это Северный ледовитый океан и гляциологическое царство Антарктиды, полезные ископаемые в недрах, разнообразный животный и даже растительный мир и, конечно, человек, как-то научившийся здесь не только выживать (а Арктика обитаема с самых древнейших времен), но и успешно работать, познавать, изучать этот мир. Полярные районы – это прежде всего атмосфера, сложное взаимодействие которой с другими сферами и создает этот невероятно интересный для исследователя мир. И неудивительно, что полярные исследования стали частью научной повестки Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН буквально с первых лет его существования. Наши сотрудники зимовали в Антарктиде, участвовали в трансантарктических походах и работах советских полярных станций «Северный полюс», работали на гидрометеорологических станциях, на арктических архипелагах и в составе морских полярных экспедиций. Проводились исследования озонового слоя, газовых примесей в атмосфере, ее аэрозольного состава, сложной динамики атмосферного пограничного слоя Арктики и его взаимодействия с поверхностью, экосистем полярных городов. Но исследование Арктики – это не только полевые исследования. Это и изучение причинно-следственных связей происходящих в полярных районах изменений и их влияния на климат и экосистемы окружающих регионов.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
В нашем институте проводятся масштабные теоретические исследования климата Арктики, динамики мерзлоты, биогеохимического цикла в полярных областях. ИФА им. А.М. Обухова РАН был активным участником Международного полярного года 2007-2008 г., входит в консорциум организаций, проводящих исследования на архипелаге Шпицберген, сотрудники института работают в российском и международном научном комитете по антарктическим исследованиям, в институте действует ряд научных проектов, связанных с полярными исследованиями. Наши сотрудники участвуют в организации молодежных полярных школ и подготовке новых полярных исследователей.
Да, Арктика и Антарктика – это интереснейшие места, где до сих пор много неисследованного и непознанного. Но есть и что-то еще, что влечет нас к этому миру и заставляет снова и снова возвращаться туда, где, казалось бы, жить невозможно. Может быть тоска о вечности, больше которой только вечность Вселенной. И снова колючий холодный ветер дует в лицо, руки стынут на морозе, казалось бы, безотказные приборы замерзают и отказываются работать.
Фото: Александра Нарижная
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
#экспедиции_ифа
У кого-то весна ассоциируется с цветением и солнечной погодой, а для кого-то это - открытие сезона очередной волны экспедиционных исследований ⚒️👷
В апреле 2024 года был продолжен цикл полевых работ по исследованию трансформации биогеохимических циклов углерода и азота в естественных и нарушенных экосистемах болот суббореальной зоны на примере Тарманского болотного массива (Западная Сибирь).☔️Несмотря на резкую смену погодных условий и обилие клещей, сотрудники выполнили запланированные задачи в полном объеме.
С 21 по 27 апреля прошли полевые работы с участием м.н.с Лаборатории парниковых газов Кривенок Людмилы Алексеевны на Тарманском болоте в Тюменской области. Проводились измерения удельных потоков метана и углекислого газа камерным методом с использованием портативного газоанализатора Picarro на репрезентативных участках антропогенно-преобразованных ландшафтов (сенокос, бывшая торфоразработка, участок слабонарушенного осушенного болота и т.п.). Также определялись концентрации растворенных газов в воде дренажных каналов и сопутствующие физико-химические параметры воды и почвы.
🚩 Результаты запланированных на 2024 год полевых кампаний на этом болотном массиве позволят получить новые данные в отношении вклада нарушенных водно-болотных угодий в формирование биогеохимических циклов и регулирование климата. Работа проходила в рамках проекта РНФ «Геохимические условия Тарманского болотного массива: эмиссия парниковых газов и секвестрационный потенциал естественных и нарушенных экосистем» под руководством Солдатовой Евгении Александровны.
Фото: Людмила Кривенок
У кого-то весна ассоциируется с цветением и солнечной погодой, а для кого-то это - открытие сезона очередной волны экспедиционных исследований ⚒️👷
В апреле 2024 года был продолжен цикл полевых работ по исследованию трансформации биогеохимических циклов углерода и азота в естественных и нарушенных экосистемах болот суббореальной зоны на примере Тарманского болотного массива (Западная Сибирь).☔️Несмотря на резкую смену погодных условий и обилие клещей, сотрудники выполнили запланированные задачи в полном объеме.
С 21 по 27 апреля прошли полевые работы с участием м.н.с Лаборатории парниковых газов Кривенок Людмилы Алексеевны на Тарманском болоте в Тюменской области. Проводились измерения удельных потоков метана и углекислого газа камерным методом с использованием портативного газоанализатора Picarro на репрезентативных участках антропогенно-преобразованных ландшафтов (сенокос, бывшая торфоразработка, участок слабонарушенного осушенного болота и т.п.). Также определялись концентрации растворенных газов в воде дренажных каналов и сопутствующие физико-химические параметры воды и почвы.
Фото: Людмила Кривенок
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
#лаборатории_ифа
Чем занимаются ученые в Радиоакустической лаборатории Института физики атмосферы им. А.М. Обухова? В основном, изучают физику атмосферы, преимущественно, радио и акустическими методами. Причем предмет и средство исследования в работах часто чередуются: за исследованием отражения инфразвука от неоднородностей атмосферы, как правило, следует работа, использующая полученные формулы для восстановления структуры атмосферы по инфразвуковым сигналам.
📡Важной частью работы Лаборатории является поддержание сетей мониторинга атмосферы с помощью микробарографов, акустических локаторов - содаров и датчиков инфразвука. Работа таких сетей в непрерывном режиме позволяет регистрировать и изучать явления в атмосфере, связанные с редкими, случайными или труднопрогнозируемыми событиями: атмосферными фронтами, шквалами, солнечными затмениями, взрывами болидов и извержениями вулканов.
🌋Так, извержение подводного вулкана Хунга–Тонга-Хунга–Хаапай 15 января 2022 вызвало волновые возмущения одновременно в океане, атмосфере и литосфере изучение которых помогает нам понять и оценить реакцию природных сред на достаточно редкое и мощное природное явление. Извержение вулкана сопровождалось генерацией акустико-гравитационных волн в атмосфере, которые были зарегистрированы практически на всей сети инфразвуковых станций Международной системы мониторинга ядерных взрывов. На сети микробарографов в московском регионе, на расстоянии примерно 15200 км от вулкана, было обнаружено шесть приходов сигнала давления (прямых и прошедших через антиподальную точку), содержащих волну Лэмба (эта волновая мода была идентифицирована С.Н. Куличковым в первые дни после извержения вулкана) и инфразвуковые волны. Было показано, что волна Лэмба, распространяясь в атмосфере над поверхностью океана, генерирует в нем волну цунами.
В недавней работе коллектива Радиоакустической лаборатории опубликовано исследование акустогравитационных и инфразвуковых сигналов от вулкана Тонга, зарегистрированных на станциях Международной системы инфразвукового мониторинга. В статье дано объяснение закономерностям в изменении формы наблюдаемого сигнала давления с ростом расстояния от вулкана. Показано, что основной вклад в наблюдаемые сигналы, дает суперпозиция моды Лэмба и акустических мод. Получена оценка энергии извержения вулкана по амплитуде давления и характерной длительности сигнала. Оценка значительно превышает энергию, выделившуюся при взрыве ядерной царь-бомбы в 58 МТ ТНТ. Полученные закономерности могут быть использованы для оценки эквивалентных мощностей источников мощных инфразвуковых сигналов, а также должны учитываться при моделировании генерации в поле волны Лэмба волны цунами и сейсмических волн.
Чем занимаются ученые в Радиоакустической лаборатории Института физики атмосферы им. А.М. Обухова? В основном, изучают физику атмосферы, преимущественно, радио и акустическими методами. Причем предмет и средство исследования в работах часто чередуются: за исследованием отражения инфразвука от неоднородностей атмосферы, как правило, следует работа, использующая полученные формулы для восстановления структуры атмосферы по инфразвуковым сигналам.
📡Важной частью работы Лаборатории является поддержание сетей мониторинга атмосферы с помощью микробарографов, акустических локаторов - содаров и датчиков инфразвука. Работа таких сетей в непрерывном режиме позволяет регистрировать и изучать явления в атмосфере, связанные с редкими, случайными или труднопрогнозируемыми событиями: атмосферными фронтами, шквалами, солнечными затмениями, взрывами болидов и извержениями вулканов.
🌋Так, извержение подводного вулкана Хунга–Тонга-Хунга–Хаапай 15 января 2022 вызвало волновые возмущения одновременно в океане, атмосфере и литосфере изучение которых помогает нам понять и оценить реакцию природных сред на достаточно редкое и мощное природное явление. Извержение вулкана сопровождалось генерацией акустико-гравитационных волн в атмосфере, которые были зарегистрированы практически на всей сети инфразвуковых станций Международной системы мониторинга ядерных взрывов. На сети микробарографов в московском регионе, на расстоянии примерно 15200 км от вулкана, было обнаружено шесть приходов сигнала давления (прямых и прошедших через антиподальную точку), содержащих волну Лэмба (эта волновая мода была идентифицирована С.Н. Куличковым в первые дни после извержения вулкана) и инфразвуковые волны. Было показано, что волна Лэмба, распространяясь в атмосфере над поверхностью океана, генерирует в нем волну цунами.
В недавней работе коллектива Радиоакустической лаборатории опубликовано исследование акустогравитационных и инфразвуковых сигналов от вулкана Тонга, зарегистрированных на станциях Международной системы инфразвукового мониторинга. В статье дано объяснение закономерностям в изменении формы наблюдаемого сигнала давления с ростом расстояния от вулкана. Показано, что основной вклад в наблюдаемые сигналы, дает суперпозиция моды Лэмба и акустических мод. Получена оценка энергии извержения вулкана по амплитуде давления и характерной длительности сигнала. Оценка значительно превышает энергию, выделившуюся при взрыве ядерной царь-бомбы в 58 МТ ТНТ. Полученные закономерности могут быть использованы для оценки эквивалентных мощностей источников мощных инфразвуковых сигналов, а также должны учитываться при моделировании генерации в поле волны Лэмба волны цунами и сейсмических волн.
N + 1 — главное издание о науке, технике и технологиях
Четыре сигнала Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай
Как из Москвы выглядел взрыв вулкана в Тихом океане
👨🏫 Учёный из ИФА им. А.М. Обухова РАН разработал устройство измерения температуры для микрометеорологических исследований.
Почти у каждого горожанина есть такой неприметный ключ от подъезда, который имеет неприятное свойство выпадать из пластиковой оправы и теряться. А знали ли вы, что это устройство не что иное, как флешка, на которую записывается последовательность кода доступа, которая и открывает вашу дверь. Подобная флешка может хранить любую информацию, поэтому её можно использовать и в научных изысканиях. Далее мы расскажем, как именно.
🕰 Всё началось с того, что в 1999 году специалисты компании Dallas Semiconductor предложили гениальное по простоте и красоте решение: использовать для мониторинга температуры устройства в форм-факторе iButton — маленькие датчики, упакованные в герметичные корпуса из нержавеющей стали. Для реализации этой идеи понадобилось проделать путь длиной в 10 лет от простейшего, известного теперь всем домофонного ключа DS1990A, содержащего только индивидуальный идентификационный номер, к специализированным регистраторам DS1922L, схема которых включает температурный датчик, часы реального времени, энергонезависимую память, микропроцессор и литиевый источник питания в герметичном стальном корпусе MicroCAN. Так был создан первый миниатюрный прибор для измерения температуры.
(продолжение следует)
Фото: сгенерировано нейросетью
Почти у каждого горожанина есть такой неприметный ключ от подъезда, который имеет неприятное свойство выпадать из пластиковой оправы и теряться. А знали ли вы, что это устройство не что иное, как флешка, на которую записывается последовательность кода доступа, которая и открывает вашу дверь. Подобная флешка может хранить любую информацию, поэтому её можно использовать и в научных изысканиях. Далее мы расскажем, как именно.
🕰 Всё началось с того, что в 1999 году специалисты компании Dallas Semiconductor предложили гениальное по простоте и красоте решение: использовать для мониторинга температуры устройства в форм-факторе iButton — маленькие датчики, упакованные в герметичные корпуса из нержавеющей стали. Для реализации этой идеи понадобилось проделать путь длиной в 10 лет от простейшего, известного теперь всем домофонного ключа DS1990A, содержащего только индивидуальный идентификационный номер, к специализированным регистраторам DS1922L, схема которых включает температурный датчик, часы реального времени, энергонезависимую память, микропроцессор и литиевый источник питания в герметичном стальном корпусе MicroCAN. Так был создан первый миниатюрный прибор для измерения температуры.
(продолжение следует)
Фото: сгенерировано нейросетью
🌇 Чаще всего подобные приборы используются в исследованиях по городской метеорологии, в частности для изучения эффекта городского острова тепла (явление, при котором в центре города на несколько градусов теплее, чем на окраинах). В центре изучаемого города располагалась автоматическая метеостанция, тогда как на фоновых точках измерения температуры воздуха производились с помощью iButton.
Значимыми лимитирующими факторами указанного устройства можно назвать относительно высокую цену и отсутствие прямой передачи данных в режиме реального времени. Таким образом, это устройство должно быть обязательно возвращаемо, что не всегда удобно при установке микрометеорологических сетей в отдалённых районах, а их утрата (в том числе путём хищения населением) ведёт к отсутствию данных на пункте измерений и финансовым издержкам.
⭐️ Александром Тимажевым, сотрудником ИФА РАН Лаборатории теории климата, было разработано и создано устройство, позволяющее измерять температуру воздуха с той же точностью и в том же диапазоне, что и DS1922L (точность — 0,5°С, диапазон измеряемых температур от -40 до +85°С), имеющее возможность передавать измеренные значения через мобильный интернет, а также сохранять эти значения на microSD-карте. При наличии термоизоляции, используемый в приборе элемент питания может обеспечивать работу устройства течение нескольких дней в режиме передачи данных по сотовой сети или до 2–3-х лет в режиме сохранения данных. Себестоимость устройства составляет около ₽2000, когда цена датчика DS1922L может доходить до ₽19000 у российских поставщиков.
Фото: самодельные датчики по измерению температуры воздуха🌡
Значимыми лимитирующими факторами указанного устройства можно назвать относительно высокую цену и отсутствие прямой передачи данных в режиме реального времени. Таким образом, это устройство должно быть обязательно возвращаемо, что не всегда удобно при установке микрометеорологических сетей в отдалённых районах, а их утрата (в том числе путём хищения населением) ведёт к отсутствию данных на пункте измерений и финансовым издержкам.
⭐️ Александром Тимажевым, сотрудником ИФА РАН Лаборатории теории климата, было разработано и создано устройство, позволяющее измерять температуру воздуха с той же точностью и в том же диапазоне, что и DS1922L (точность — 0,5°С, диапазон измеряемых температур от -40 до +85°С), имеющее возможность передавать измеренные значения через мобильный интернет, а также сохранять эти значения на microSD-карте. При наличии термоизоляции, используемый в приборе элемент питания может обеспечивать работу устройства течение нескольких дней в режиме передачи данных по сотовой сети или до 2–3-х лет в режиме сохранения данных. Себестоимость устройства составляет около ₽2000, когда цена датчика DS1922L может доходить до ₽19000 у российских поставщиков.
Фото: самодельные датчики по измерению температуры воздуха
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM