Логин:
Пароль:

Работа №1428
Название работы
Мониторинг, формирование и прогноз состояния электромагнитных полей в атмосфере Земли как важного экологического фактора и возможного механизма солнечно-биосферных связей
Автор работы
Колесник Анатолий Григорьевич
Дата начала работы Дата окончания работы
2009-06-15 2011-08-28
Аннотация
Цель работы: Установление основных закономерностей пространственно-временного распределения характеристик электромагнитного фона атмосферы Земли и построение их прогностических моделей мирового уровня для использования в проблеме солнечно-земных связей и экологии человека, подготовка и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, развитие эффективности и жизнеспособности ведущей научной школы «Физика ионосферы и электромагнитная экология» (НШ-2819.2008.5). Ожидаемые результаты: 1. Модель (физико-математическая) пространственно-временного распределения плотности мощности радиоизлучения в планетарном масштабе в зависимости от гелио-геофизических условий. 2. Модель (эмпирическая) спектральных характеристик шумановских резонансов электромагнитного фона при различных гелио-геофизический условиях. 3. Модель (физико-математическая) пространственно-временного распределения спектральных характеристик шумановских резонансов электромагнитного фона. 4. Модель (эмпирическая) спектральных характеристик альвеновских ионосферных резонансов электромагнитного фона при различных гелио-геофизический условиях. 5. Модель (физико-математическая) пространственно-временного распределения спектральных характеристик альвеновских ионосферных резонансов электромагнитного фона. 6. Модель (физико-математическая) ионосферы с включением околоземных глобальных резонаторов и формированием электромагнитного фона окружающей среды, описывающая всю цепь взаимосвязанных событий в системе: солнечные события - ионосфера - резонаторы - электромагнитные поля - организм человека. Научные результаты исследований по проекту могут быть использованы для диагностики, контроля и прогноза состояния ионосферы и уровня электромагнитного фона окружающей среды организациями, предприятиями и отдельными группами исследователей в нашей стране и за рубежом, специализирующимся в следующих областях: физика верхней атмосферы, ионосферы и магнитосферы Земли; диагностика и охрана окружающей среды; электромагнитная экология; солнечно-земная физика. Результаты могут быть использованы для прогностических рекомендаций в учреждениях здравоохранения, в системе Росгидромета РФ для предупреждения населения о текущих гелиогеофизических явлениях и их возможных проявлениях в состоянии организма человека, для предупреждения нарушений состояния человека в специальных (экстремальных) условиях, в том числе, для предупреждения катастроф по причине человеческого фактора, в системах специального назначения. Формы использования результатов могут быть в виде методических рекомендаций, технических и программных средств предупреждения, специализированных аппаратно - программных средств.Результаты НИР должны быть внедрены в образовательный процесс. Научно-исследовательская работа должна выполняться с использованием современных материально-технической базы и методик и обеспечивать получение актуальных результатов.
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1006600 Федеральное агентство по науке и инновациям Фундаментальная
Промежуточный реферат №1
Объектом исследования является электромагнитный фон в атмосфере Земли в диапазоне средних и высоких частот. Целью работы является установление основных закономерностей пространственно-временного распределения характеристик электромагнитного фона атмосферы Земли и построение их прогностических моделей мирового уровня для использования в проблеме солнечно-земных связей и экологии человека, подготовка и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, развитие эффективности и жизнеспособности ведущей научной школы «Исследование механизмов солнечно-земных связей, формирующих физические факторы окружающей среды человека» (НШ-2819.2008.5). Представлены основные принципы мониторинга, описание измерительной аппаратуры, методики проведения мониторинга. Выявлены основные особенности сезонно-суточных вариаций уровня мощности радиоизлучения в СЧ и ВЧ диапазонах. Разработана физико-математическая модель пространственно-временного распределения плотности мощности радиоизлучения, основанной на феноменологическом подходе в геометрооптическом приближении. Выполнен ряд мероприятий по обновлению парка научного оборудования. Закуплен электроэнцефалографический комплекс для проведения исследований по функциональному состоянию человека.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02200953981 Дата регистрации ИК: 2009-11-30
Промежуточный реферат №2
Объектом исследования является электромагнитный фон в атмосфере Земли в диапазоне крайне низких частот. Целью работы является установление основных закономерностей пространственно-временного распределения характеристик электромагнитного фона атмосферы Земли и построение их прогностических моделей мирового уровня для использования в проблеме солнечно-земных связей и экологии человека. Представлены основные принципы мониторинга, описание измерительной аппаратуры, методики проведения мониторинга. Выявлены основные особенности сезонно-суточных вариаций спектральных характеристик шумановских резонансов электромагнитного фона в диапазоне частот 7 - 40 Гц в Западно-Сибирском регионе. Установлено, что вариации резонансных частот имеют выраженную квазипериодическую зависимость от времени. Построена эмпирическая модель спектральных характеристик шумановских резонансов за период непрерывного мониторинга в течении последних 12 лет. Выявлены основные эмпирические зависимости частот, амплитуд и добротностей первых четырех мод шумановских резонансов. Разработана физико-математическая модель пространственно-временного распределения спектральных характеристик шумановских резонансов. Выполнен ряд мероприятий по обновлению парка научного оборудования. Закуплен комплект оборудования для модернизации Томской ионосферной станции и радиофизического комплекса.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201050145 Дата регистрации ИК: 2010-01-13
Промежуточный реферат №3
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ В результате проведённых патентно-информационных исследований по способам, методам, моделям и устройствам установлено, что исследование эмпирических и физико-математических моделей пространственно-временного распределения спектральных характеристик электромагнитного поля в диапазоне шумановских и альвеновских ионосферных резонансов обладают высоким уровнем новизны. Это подтверждается анализом технических решений, запатентованных в ведущих странах мира, и отсутствием описаний научных исследований указанной направленности в отечественных изданиях. В то же время следует отметить, что исследование эмпирических и физико-математических моделей пространственно-временного распределения спектральных характеристик электромагнитного поля в диапазоне шумановских и альвеновских ионосферных резонансов являются высокоперспективными разработками, что подтверждается достаточно высоким уровнем изобретательской активности в России и США. Причём этот уровень в последние годы существенно возрос, особенно, в России. Исследования патентной чистоты в отношении исследования эмпирических и физико-математических моделей пространственно-временного распределения спектральных характеристик электромагнитного поля в диапазоне шумановских и альвеновских ионосферных резонансов касались содержащихся в них основных принципиальных решений. Исследования носили предварительный характер. Было установлено, что в отношении России и США эти решения обладают патентной чистотой.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201050146 Дата регистрации ИК: 2010-01-13
Промежуточный реферат №4
Объектом исследования является электромагнитный фон в атмосфере Земли в диапазоне частот альвеновских резонансов. Обоснована методика мониторинга спектральных характеристик ионосферных альвеновских резонансов электромагнитного фона в диапазоне частот до 7 Гц. Разработан и реализован автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс для проведения длительной и непрерывной регистрации напряженности поля в диапазоне частот до 7 Гц. Разработан пакет программ для обработки спектральных характеристик электромагнитного фона, автоматического выделения спектральных характеристик резонансных сигналов. Дополнена база геофизических данных за период выполнения третьего этапа государственного контракта. Построена эмпирическая модель спектральных характеристик альвеновских резонансов на основе данных непрерывного мониторинга в течение последних 12 лет. Выявлены основные эмпирические зависимости. Количественно в виде таблиц рассчитаны постоянные значения параметров, входящих в эмпирические формулы для расчета основных спектральных характеристик альвеновских резонансов. Разработана физико-математическая модель пространственно-временного распределения спектральных характеристик альвеновских резонансов. Физико-математическая модель состоит из трех основных частей: модель среды распространения радиоволн, модель магнитного поля Земли и модель расчета спектральных характеристик альвеновских резонансов. Проведена серия численных экспериментов на физико-математической модели и получены новые результаты: 1. Установлено, что для выбранной точки на поверхности Земли значения резонансных частот меняются синхронно, то есть либо одновременно возрастают, либо так же одновременно убывают. 2. На средних геомагнитных широтах на освещенной стороне Земли значения резонансных частот ниже, чем на ночной стороне для любого сезона года. 3. При приближении к геомагнитному экватору происходит общее уменьшение значений резонансных частот, как на дневной, так и на ночной стороне Земли. 4. При росте уровня солнечной активности происходит общее уменьшение значений резонансных частот.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201055207 Дата регистрации ИК: 2010-07-07
Промежуточный реферат №5
Объектом исследования являются характеристики состояния организма человека и электромагнитных полей окружающей среды. В отчете четвертого этапа изложены основные результаты по НИР. 1. Методом непрерывного мониторинга проведены исследования физических полей окружающей среды. Результаты мониторинговых исследований за отчетный период представлены в виде графиков. Дополнена база геофизических данных. 2. Методами корреляционного и спектрального анализа проведены исследования степени сопряженности между характеристиками электрической активности сердечно-сосудистой системы человека, определяемой по ЭКГ, и характеристиками электромагнитных полей, формируемых в альвеновском ионосферном резонаторе, в зависимости от гелио-геомагнитной активности и техногенной нагрузки. Получена количественная оценка влияния электромагнитного загрязнения урбанизированных территорий на заболеваемость острым инфарктом миокарда населения. 3. Методами корреляционного и спектрального анализа проведены исследования степени сопряженности между характеристиками электрической активности головного мозга человека, определяемым по ЭЭГ, и характеристиками электромагнитных полей, формируемых в околоземных глобальных резонаторах, в зависимости от гелио-геомагнитной активности и техногенной нагрузки.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201057710 Дата регистрации ИК: 2010-11-30
Промежуточный реферат №6
Объектом исследования являются характеристики состояния организма человека и электромагнитных полей окружающей среды. Целью работы является разработка физико-математическая модели ионосферы с включением околоземных глобальных резонаторов Шумана и Альвена и формированием электромагнитного фона окружающей среды для моделирования основных закономерностей пространственно-временного распределения характеристик электромагнитного фона атмосферы Земли для использования в проблеме солнечно-земных связей и экологии человека, подготовка и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, развитие эффективности и жизнеспособности ведущей научной школы «Исследование механизмов солнечно-земных связей, формирующих физические факторы окружающей среды человека» (НШ-2819.2008.5). В отчете пятого этапа изложены основные результаты по НИР. 1. Методом непрерывного мониторинга проведены исследования физических полей окружающей среды. Результаты мониторинговых исследований за отчетный период представлены в виде графиков. Дополнена база геофизических данных. 2. Методами математического моделирования построена физико-математическая модель ионосферы с включением околоземных глобальных резонаторов Шумана и Альвена и формированием электромагнитного фона окружающей среды для моделирования основных закономерностей пространственно-временного распределения характеристик электромагнитного фона КНЧ–диапазона окружающей среды. 3. Методами регрессионного и спектрального анализа проведены исследования степени сопряженности между характеристиками электрической активности головного мозга человека и характеристиками электромагнитных полей, формируемых в околоземных глобальных резонаторах, в зависимости от гелио-геомагнитной активности и техногенной нагрузки. Оценены приоритетные факторы, определяющие биоритмическую активность мозга человека. Рассмотрены особенности комплексной детерминации вариаций параметров сердечнососудистой системы изменениями параметров физических полей окружающей среды.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201156541 Дата регистрации ИК: 2011-05-04
Заключительный реферат
Объектом исследования являются физические поля окружающей среды и физиологическое состояние человека. Во время выполнения НИР получены следующие результаты:1.Разработан и реализован автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс для проведения длительной и непрерывной регистрации параметров ионосферы, геомагнитного поля, спектральных характеристик электромагнитных и инфразвуковых полей и метеорологических параметров. Разработана методика мониторинга физических полей окружающей среды.2.В режиме мониторинга исследован электромагнитный фон в диапазоне частот от 1 до 20 МГц.3.Построена эмпирическая модель спектральных характеристик шумановских резонансов за период непрерывного мониторинга в течение последних 12 лет. Выявлены основные эмпирические зависимости частот, амплитуд и добротностей первых четырех мод шумановских резонансов.4.По экспериментальным данным построена регрессионная модель спектральных характеристик электромагнитного фона в полосе частот альвеновских резонансов, описывающая влияние 11-ти летнего цикла солнечной активности, на долю которого приходится порядка 15 % вариаций резонансных частот.5. Разработана физико-математическая модель ионосферы с включением околоземных глобальных резонансов Шумана и формированием электромагнитного фона КНЧ–диапазона окружающей среды.6.На основе феноменологического подхода в рамках теории переноса электромагнитного излучения обоснована и сформулирована физико-математическая модель пространственно-временного распределения плотности потока мощности радиоизлучения СЧ и ВЧ–диапазонов.7. Разработана физико-математическая модель пространственно-временного распределения спектральных характеристик шумановских резонансов.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201160633 Дата регистрации ИК: 2011-09-08
Заказчик
Федеральное агентство по науке и инновациям, ФЦП «Научные и научно- педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы" Мероприятие 1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров, Лот № 6, 2009-1.1-220-006 "Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы и гидросферы" Шифр 2009-1.1-220-006-009, ГК-02.740.11.0017 от 15 июня 2009г.
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
37.15.21 ( ГЕОФИЗИКА. Геомагнетизм и высокие слои атмосферы. Солнечная активность. Солнечно-земные связи. )
37.15.29 ( ГЕОФИЗИКА. Геомагнетизм и высокие слои атмосферы. Ионосфера. )
37.15.34 ( ГЕОФИЗИКА. Геомагнетизм и высокие слои атмосферы. Магнитосфера. )
87 ( ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА. )
538.566; 475524 2009-1.1-220-006-009 02.740.11.0017
Ключевые слова
мониторинг электромагнитных полей, механизм солнечно-земных связей, радиозондирование ионосферы, эмпирические и математические модели, солнечное затмение
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99