#лаборатории_ифа
Часть2 – ЛАС – Теоретические исследования в области атмосферной спектроскопии
В рамках отдела лаборатория плодотворно сотрудничает в области моделирования трендов состава атмосферы и приземного воздуха на базе транспортно-химических моделей GEOS-Chem, SILAM и WRF-Chem.
🌎 Помимо проведения собственных измерений, ЛАС активно взаимодействует с другими организациями. Так, в рамках Договора о сотрудничестве, проводилось изучение приземной концентрации озона и сопутствующих метеорологических параметров совместно с Карадагской научной станцией им. Т.И. Вяземского ФИЦ ИнБЮМ. Итогом проведенной работы стала публикация в ФАО под названием «Анализ изменчивости концентрации приземного озона в Карадагском природном заповеднике». Аналогично, в результате сотрудничества с Институтом Физики атмосферы Китайской Академии наук, и в рамках деятельности совместной Российско-Китайской лаборатории, было опубликовано более 10 статей в авторитетных международных научных изданиях.
🚩 Одной из приоритетных задач теоретической группы ЛАС с момента ее создания являлось исследование так называемого континуального поглощения излучения в атмосфере. Природа этого поглощения обусловлена чрезвычайно слабыми межмолекулярными взаимодействиями, однако эффекты континуального поглощения в значительной степени определяют радиационные свойства атмосфер Земли и планет и должны учитываться при решении задач дистанционного зондирования и климатического моделирования. В теоретической группе ЛАС под руководством д.ф.-м.н. А.А. Вигасина разрабатываются методы моделирования континуального поглощения водяного пара и спектров, индуцированных столкновениями. Общее состояние этих вопросов отражено в монографиях (Рис. 1) и (Рис.2).
Часть2 – ЛАС – Теоретические исследования в области атмосферной спектроскопии
В рамках отдела лаборатория плодотворно сотрудничает в области моделирования трендов состава атмосферы и приземного воздуха на базе транспортно-химических моделей GEOS-Chem, SILAM и WRF-Chem.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Звезды в помощь науке
🧑🚀Коллеги, мы поздравляем вас с Днём космонавтики! В такой праздник торжества науки мы хотели бы рассказать вам о том, что в нашем Институте проводил исследования советский космонавт, дважды Герой советского Союза Георгий Михайлович Гречко.
В начале своей карьеры Георгий Михайлович участвовал в запуске первого в мире искусственного спутника Земли, принимал участие в подготовке и запуске многих советских космических аппаратов. Затем он прошел полный курс общекосмической подготовки. Готовился в составе группы к полетам по советской лунной программе, после закрытия которой был переведен на подготовку к полетам на кораблях типа "Союз" и орбитальных станциях типа "Салют". Георгий Михайлович трижды летал в космос - в 1975, 1977 и 1985 годах.
🛰После ухода из отряда космонавтов работал в Институте физики атмосферы Академии наук СССР. Возглавлял лабораторные исследования атмосферы Земли космическими средствами (1986-1992 гг.). Под его руководством на пилотируемых космических станциях “Салют” и “Мир” были начаты исследования атмосферы на основе явлений оптической рефракции.
Исследования на станциях “Салют” и “Мир” проходили с помощью фотометра ЭФО-1.Основная задача при анализе измерений с ЭФО-1 заключалась в исследовании мелкомасштабной структуры неоднородностей плотности и температуры в стратосфере по данным наблюдений мерцаний звезд. Измерения с прибором ЭФО-1 позволили обнаружить и исследовать анизотропные неоднородности плотности в стратосфере. Подробнее о результатах исследования можно прочитать в статье.
📡Также по наблюдениям яркости Солнца на орбитальной станции “Салют” в 1980 г. производились восстановления вертикального распределения озона и аэрозоля в атмосфере. Космические эксперименты обнаружили характерную стратификацию вертикального распределения примесей в северном и южном полушариях. Это были первые в мире эксперименты, показавшие, что аэрозоль оказывает отрицательное влияние на концентрацию озона в стратосфере.
🧑🚀Коллеги, мы поздравляем вас с Днём космонавтики! В такой праздник торжества науки мы хотели бы рассказать вам о том, что в нашем Институте проводил исследования советский космонавт, дважды Герой советского Союза Георгий Михайлович Гречко.
В начале своей карьеры Георгий Михайлович участвовал в запуске первого в мире искусственного спутника Земли, принимал участие в подготовке и запуске многих советских космических аппаратов. Затем он прошел полный курс общекосмической подготовки. Готовился в составе группы к полетам по советской лунной программе, после закрытия которой был переведен на подготовку к полетам на кораблях типа "Союз" и орбитальных станциях типа "Салют". Георгий Михайлович трижды летал в космос - в 1975, 1977 и 1985 годах.
🛰После ухода из отряда космонавтов работал в Институте физики атмосферы Академии наук СССР. Возглавлял лабораторные исследования атмосферы Земли космическими средствами (1986-1992 гг.). Под его руководством на пилотируемых космических станциях “Салют” и “Мир” были начаты исследования атмосферы на основе явлений оптической рефракции.
Исследования на станциях “Салют” и “Мир” проходили с помощью фотометра ЭФО-1.Основная задача при анализе измерений с ЭФО-1 заключалась в исследовании мелкомасштабной структуры неоднородностей плотности и температуры в стратосфере по данным наблюдений мерцаний звезд. Измерения с прибором ЭФО-1 позволили обнаружить и исследовать анизотропные неоднородности плотности в стратосфере. Подробнее о результатах исследования можно прочитать в статье.
📡Также по наблюдениям яркости Солнца на орбитальной станции “Салют” в 1980 г. производились восстановления вертикального распределения озона и аэрозоля в атмосфере. Космические эксперименты обнаружили характерную стратификацию вертикального распределения примесей в северном и южном полушариях. Это были первые в мире эксперименты, показавшие, что аэрозоль оказывает отрицательное влияние на концентрацию озона в стратосфере.
#лаборатории_ифа
Мы завершаем вступительный рассказ о Лаборатории атмосферной спектроскопии.
Часть3 – ЛАС – Теоретические исследования в области атмосферной спектроскопии
✨ В настоящее время в работе теоретической группы широко используются методы квантовой химии, классической и квантовой механики, статистической физики и др. Разработанный в ЛАС оригинальный метод классических траекторий позволяет с высокой точностью рассчитывать столкновительно индуцированные спектры молекулярных пар, содержащих молекулы азота, углекислого газа, метана и др. Часть полученных результатов включена в международную базу спектральных данных HITRAN, широко используемую для атмосферных приложений.
Некоторые результаты теоретической группы ЛАС:
🔴Совместно с зарубежными коллегами сотрудниками ЛАС были выполнены работы по моделированию палеоатмосферы Марса и показана роль индуцированного поглощения, как важного фактора, определявшего наличие жидкой воды на его поверхности.
🪐 Полученные в ЛАС спектры молекулярных пар N2-N2 и N2-CH4 были использовны для успешной интерпретации данных измерений спускаемого аппарата Кассини в атмосфере Титана.
🟠Разработанная квантовая теория магнитно-дипольного поглощения молекулы СО2 помогла правильно описать результаты спектральных наблюдений в атмосфере Марса, полученные в ходе миссии МарсЭкспресс.
Рисунок – сравнение спектров излучения, рассчитанных с помощью теоретических данных ЛАС, с результатами измерений бортового спектрометра CIRS зонда Кассини в атмосфере Титана.
Мы завершаем вступительный рассказ о Лаборатории атмосферной спектроскопии.
Часть3 – ЛАС – Теоретические исследования в области атмосферной спектроскопии
Некоторые результаты теоретической группы ЛАС:
🔴Совместно с зарубежными коллегами сотрудниками ЛАС были выполнены работы по моделированию палеоатмосферы Марса и показана роль индуцированного поглощения, как важного фактора, определявшего наличие жидкой воды на его поверхности.
🟠Разработанная квантовая теория магнитно-дипольного поглощения молекулы СО2 помогла правильно описать результаты спектральных наблюдений в атмосфере Марса, полученные в ходе миссии МарсЭкспресс.
Рисунок – сравнение спектров излучения, рассчитанных с помощью теоретических данных ЛАС, с результатами измерений бортового спектрометра CIRS зонда Кассини в атмосфере Титана.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
На прошлой неделе мы рассказали про космонавта Г.М. Гречко, который работал в нашем институте. Но сегодня мы расскажем, как ещё до него ИФА АН СССР был связан с космосом!
🚀 16 марта 1962 г. в Советском Союзе был произведён запуск первого искусственного спутника Земли серии “Космос”, положивший начало существованию научной программы исследования околоземного комического пространства. Выход на земную орбиту первого искусственного спутника Земли выдвинуло перед наукой ряд насущных проблем. Одной из них явилась проблема дистанционного оптического зондирования планетарных атмосфер из космоса с целью определения их строения и состояния.
🔭 С начала 60-х годов в Отделе атмосферной оптики ИФА АН СССР осуществлялась широкая комплексная программа теоретических и экпериментальных исследований, направленных на развитие и отработку методов оптического зондирования атмосферы из космоса.
Одним из оригинальных научно-технических решений этого периода явилось создание искусственных спутников Земли “Космическая стрела” (”Космос-149” и “Космос-320”). Эти спутники относятся к серии аппаратов, предназначенных для обеспечения исследований физических параметров, необходимых для решения задач в области метеорологии, океанологии и изучения природных ресурсов Земли.
🛰️ В результате атмосферно-оптических исследований под руководством Г.В. Розенберга и М.С. Малкевича были созданы методы расчёта рассеяния света и проведено прожекторное, а в 1967 г. проведено первое космическое зондирования атмосферы с помощью специальной оптической аппаратуры, установленной на спутнике “Космос-149”. Это позволило изучить оптические процессы трансформации аэрозоля, облаков, процессы радиационного теплообмена.
Крупным достижением нашей науки является разработка принципов и проведение в 1968 году первых в мире экспериментов по радиофизическому зондированию атмосферы и поверхности океана. Участие Института было решающим в подготовке, проведении и интерпретации результатов этого эксперимента на спутнике “Космос-243”.
☄ На основе результатов измерений разработаны методы определения температуры подстилающей поверхности, температуры и высоты верхней границы облаков, оптической толщины безоблачной атмосферы, статистических характеристик пространственной структуры облачных полей, радиационных потоков отражённой солнечной радиации и собственного излучения Земли со спутников. Оптические измерения позволили также обнаружить ранее неизвестные эффекты: заметное аэрозольное поглощение собственного излучения земной поверхности в атмосфере и сильное удельное поглощение облаками солнечной радиации в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне.
📖Многие результаты собраны в книге «Космическая стрела. Оптические исследования атмосферы».
🚀 16 марта 1962 г. в Советском Союзе был произведён запуск первого искусственного спутника Земли серии “Космос”, положивший начало существованию научной программы исследования околоземного комического пространства. Выход на земную орбиту первого искусственного спутника Земли выдвинуло перед наукой ряд насущных проблем. Одной из них явилась проблема дистанционного оптического зондирования планетарных атмосфер из космоса с целью определения их строения и состояния.
🔭 С начала 60-х годов в Отделе атмосферной оптики ИФА АН СССР осуществлялась широкая комплексная программа теоретических и экпериментальных исследований, направленных на развитие и отработку методов оптического зондирования атмосферы из космоса.
Одним из оригинальных научно-технических решений этого периода явилось создание искусственных спутников Земли “Космическая стрела” (”Космос-149” и “Космос-320”). Эти спутники относятся к серии аппаратов, предназначенных для обеспечения исследований физических параметров, необходимых для решения задач в области метеорологии, океанологии и изучения природных ресурсов Земли.
🛰️ В результате атмосферно-оптических исследований под руководством Г.В. Розенберга и М.С. Малкевича были созданы методы расчёта рассеяния света и проведено прожекторное, а в 1967 г. проведено первое космическое зондирования атмосферы с помощью специальной оптической аппаратуры, установленной на спутнике “Космос-149”. Это позволило изучить оптические процессы трансформации аэрозоля, облаков, процессы радиационного теплообмена.
Крупным достижением нашей науки является разработка принципов и проведение в 1968 году первых в мире экспериментов по радиофизическому зондированию атмосферы и поверхности океана. Участие Института было решающим в подготовке, проведении и интерпретации результатов этого эксперимента на спутнике “Космос-243”.
☄ На основе результатов измерений разработаны методы определения температуры подстилающей поверхности, температуры и высоты верхней границы облаков, оптической толщины безоблачной атмосферы, статистических характеристик пространственной структуры облачных полей, радиационных потоков отражённой солнечной радиации и собственного излучения Земли со спутников. Оптические измерения позволили также обнаружить ранее неизвестные эффекты: заметное аэрозольное поглощение собственного излучения земной поверхности в атмосфере и сильное удельное поглощение облаками солнечной радиации в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне.
📖Многие результаты собраны в книге «Космическая стрела. Оптические исследования атмосферы».
omega-hyperon.livejournal.com
Космическая стрела: Оптические исследования атмосферы
omega_hyperon. 2024 - 01 - 30 20:31:00. Космическая стрела: Оптические исследования атмосферы (Сборник статей)/ Отв. ред. и авт. предисл. акад. А. М. Обухов и чл.-кор. АН УССР В. М. Ковтуненко ; АН СССР. Ин-т физики атмосферы. - Москва : Наука, 1974. - 326…
#лаборатории_ифа
🚩 Мы снова возвращаемся к рубрике о лабораториях ИФА РАН и сегодня хотели бы поделиться исследованиями, которые проводятся в Лаборатории турбулентности и распространения волн в Отделе динамики атмосферы.
Одно из недавних исследований, проведенных сотрудниками Лаборатории, посвящено изучению Внутренних гравитационных волн в земной атмосфере при помощи радиозатменного метода (авторы: Горбунов М.Е. и Кан. В).
👎 Что такое Внутренние Гравитационные Волны или ВГВ? ВГВ в атмосфере являются осциллирующими отклонениями от фонового состояния, при этом плавучесть является возвращающей силой. Существует ряд механизмов генерации ВГВ: орографические, конвективные, ветровой сдвиг, нелинейные взаимодействия волн и другие. Энергия ВГВ увеличивается с увеличением частоты колебаний самих волн. Амплитуда ВГВ экспоненциально растет с увеличением высоты.
🌧 Пристальное внимание к ВГВ связано с теми многочисленными эффектами, которые они оказывают на атмосферную циркуляцию, вертикальную структуру метеорологических полей, тем самым «внося смуту» в турбулентный режим всех слоев атмосферы. Так, внутренние гравитационные волны в средней атмосфере являются основным источником мезомасштабных флуктуаций ветра и температуры. Параметризация ВГВ и изучение их климатологии необходимы для разработки глобальных моделей циркуляции атмосферы.
В опубликованной авторами статье рассматриваются основные направления исследований внутренних гравитационных волн по данным радиозатменного зондирования атмосферы Земли (РЗЗА).
🌏Радиозатменное зондирование атмосферы Земли (РЗЗА) или, как его называют в англоязычной литературе, radio occultation — это метод дистанционного зондирования атмосферы, используемый для восстановления температуры, давления и влажности в атмосфере (Рис. 1). Этот метод основан на измерении радиосигналов глобальных систем спутниковой навигации (GPS, ГЛОНАСС, Galileo, Bei-Dou и др.), прошедших через атмосферу и принимаемых на спутнике с высотой орбиты около 600 км.
Одно из недавних исследований, проведенных сотрудниками Лаборатории, посвящено изучению Внутренних гравитационных волн в земной атмосфере при помощи радиозатменного метода (авторы: Горбунов М.Е. и Кан. В).
В опубликованной авторами статье рассматриваются основные направления исследований внутренних гравитационных волн по данным радиозатменного зондирования атмосферы Земли (РЗЗА).
🌏Радиозатменное зондирование атмосферы Земли (РЗЗА) или, как его называют в англоязычной литературе, radio occultation — это метод дистанционного зондирования атмосферы, используемый для восстановления температуры, давления и влажности в атмосфере (Рис. 1). Этот метод основан на измерении радиосигналов глобальных систем спутниковой навигации (GPS, ГЛОНАСС, Galileo, Bei-Dou и др.), прошедших через атмосферу и принимаемых на спутнике с высотой орбиты около 600 км.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Авторы демонстрируют, что ВГВ являются сильно анизотропными структурами, и поэтому их параметры могут быть с достаточной точностью определены с помощью радиозатменного зондирования атмосферы Земли.
В статье обсуждаются следующие подходы:
(1) Анализ флуктуаций восстановленных профилей температуры. Это простейший подход, основанный на предположении о том, что все температурные флуктуации связаны с ВГВ.
(2) Вычисление пространственных спектров флуктуаций температуры.
(3) Частотно-временной анализ. Этот метод позволяет выделить распространяющиеся ВГВ на фоне других флуктуаций, определить направление их распространения и частоту.
(4) Анализ спектров флуктуаций амплитуды сигналов РЗЗА, основанный на теории дифракции в приближениях тонкого экрана и слабых флуктуаций.
🕯 Спектры флуктуаций амплитуды связаны со спектрами флуктуаций температуры. В рамках этого подхода изучение температурных профилей атмосферы позволяет изучить структуру ВГВ и выявить их вклад во флуктуации поля температуры в атмосферной толще (Рис.2).
Успех исследования ВГВ по данным РЗЗА объясняется, как большим количеством наблюдений, так и применением Фурье- и пространственно-временного анализа, физической модели ВГВ и теории дифракции.
📚 Более подробно с результатами исследования можно ознакомиться в статье.
В статье обсуждаются следующие подходы:
(1) Анализ флуктуаций восстановленных профилей температуры. Это простейший подход, основанный на предположении о том, что все температурные флуктуации связаны с ВГВ.
(2) Вычисление пространственных спектров флуктуаций температуры.
(3) Частотно-временной анализ. Этот метод позволяет выделить распространяющиеся ВГВ на фоне других флуктуаций, определить направление их распространения и частоту.
(4) Анализ спектров флуктуаций амплитуды сигналов РЗЗА, основанный на теории дифракции в приближениях тонкого экрана и слабых флуктуаций.
Успех исследования ВГВ по данным РЗЗА объясняется, как большим количеством наблюдений, так и применением Фурье- и пространственно-временного анализа, физической модели ВГВ и теории дифракции.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Уважаемые коллеги!
🚩Напоминаем, что 25 апреля (четверг) в 11 часов состоится заседание ученого совета ИФА им. А.М. Обухова РАН. Будут представлены следующие доклады:
1. Постыляков О.В. « Об определении вертикального распределения двуокиси азота по многоугловым наземным спектральным измерениям рассеянного солнечного излучения (MAX DOAS)».
2. Ракитин В.С. «Исследования трендов состава атмосферы и их отклика на климатические изменения на основе орбитальной информации и модельных расчетов»
🚩Напоминаем, что 25 апреля (четверг) в 11 часов состоится заседание ученого совета ИФА им. А.М. Обухова РАН. Будут представлены следующие доклады:
1. Постыляков О.В. « Об определении вертикального распределения двуокиси азота по многоугловым наземным спектральным измерениям рассеянного солнечного излучения (MAX DOAS)».
2. Ракитин В.С. «Исследования трендов состава атмосферы и их отклика на климатические изменения на основе орбитальной информации и модельных расчетов»
Пингвины обитают по всему южному полушарию, от Антарктиды до Галапагосских островов. Они известны своим очаровательным черно-белым окрасом, коллективным умением согреваться и самоотверженно высиживать птенцов, а также среди других пернатых выделяются полным отсутствием способности летать. При этом пингвины - первоклассные пловцы, которые при каждом заплыве маневренно ускользают от таких хищников, как морские котики, леопарды и ,конечно, косатки. Но кто бы мог подумать, что самую высокую скорость пингвины развивают скользя на животе по льду!
🧊 Всемирный день пингвинов проводится в честь начала ежегодной миграции пингвинов Адели перед началом Антарктической зимы - им предстоит путь из привычных мест обитания, скованных припайным льдом, на север, ближе к открытой воде. Отсюда на Антарктические пляжи пингвины вернуться лишь через несколько месяцев, во время Антарктической весны, по мере отступления льда от границ континента, что позволит пингвинам добывать еду вблизи новых районов гнездования🪺.
Фото и видео: Александра Нарижная – пингвины из разных уголков Антарктиды.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM