Ученые Института солнечно-земной физики СО РАН в рамках проекта «Экспериментальное и теоретическое исследование взаимодействия нейтральной и ионизованной компонент атмосферы Земли», намерены найти решение фундаментальной проблемы геофизики — выявить взаимосвязи и механизмы взаимодействия различных слоев атмосферы Земли, а также изучить физико-химические процессы, ответственные за состояние и эволюцию околоземной среды в меняющихся гелиогеофизических условиях.
Руководитель проекта, научный руководитель ИСЗФ СО РАН Гелий Александрович Жеребцов рассказал, что специалисты проведут комплексное (экспериментальное и теоретическое) исследование процессов взаимодействия нейтральной и ионизованной компонент атмосферы Земли, чтобы найти решение 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”», — пояснил Гелий Жеребцов.
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 Викторовна Медведева отметила, что специалисты 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», — прокомментировала исследовательница.
Также 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 глобальной навигационной спутниковой системы (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.
Проект иркутских ученых поддержан грантом Российского научного фонда, финансирование работ по проекту на 2022 год определено в размере семи млн рублей.
Источник: Пресс-служба ИСЗФ СО РАН