Логин:
Пароль:

Работа №1438
Название работы
Теоретические и экспериментальные исследования характеристик и свойств физических и метеорологических полей околоземной среды дистанционными методами на уникальных установках ТГУ: «Томская ионосферная станция» (ИОНОЗОНД) и «Высотный поляризационный лидар для зондирования атмосферы» (ЛИДАР)'
Автор работы
Самохвалов Игнатий Викторович
Дата начала работы Дата окончания работы
2009-06-08 2010-11-01
Аннотация
Цель выполнения НИР: Проведение исследований и обеспечение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ, проводимых организациями Российской Федерации, с предоставлением возможности использования методов научных исследований, разработанных или освоенных для УСУ «ЛИДАР-ИОНОЗОНД». Проведение исследований в области: прогнозирования состояния окружающей среды, физических и химических процессов в ней, оценки и освоения ресурсов, оценки техногенных и природных рисков, изучения космических объектов. Установление основных взаимосвязей и закономерностей изменения характеристик и свойств физических и метеорологических полей околоземной среды на основе мониторинговых исследований на УСУ «ЛИДАР_ИОНОЗОНД» и построение соответствующих математических моделей для использования в прогностических целях. Проведение исследований и обеспечение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ, проводимых организациями Российской Федерации, с предоставлением возможности использования методов лазерного зон-дирования, реализуемых на ЛИДАРЕ, для исследования свойств и физических параметров нейтральной атмосферы (включая аэрозольную компоненту) до высот 30-50км и вертикального и наклонного радиозондирования ионосферы, реализуемых на ИОНОЗОНДЕ. Ожидаемые результаты: Исследования с использованием УСУ должны обеспечивать получение новых знаний в области: прогнозирования состояния окружающей среды, физических и химических процессов в ней, оценки и освоения ресурсов, оценки техногенных и природных рисков, изучения космических объектов.Полученные результаты и разработанные методы должны быть ориентированы на широкое применение в научно-исследовательских организациях. Разрабатываемые физико-математические модели, технологии лазерного и ионосферного зондирования, электронные базы данных должны обеспечить: повышение эффективности проведения научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ и мероприятий, выполняемых организациями, в части сокращения сроков выполнения заданий, повышения качества измерений путем введения в практику научных исследований новых организационных и экономических условий по использованию УСУ «ЛИДАР-ИОНОЗОНД» в режиме коллективного пользования.
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1004000 Федеральное агентство по науке и инновациям Фундаментальная
Промежуточный реферат №1
Объектом исследования являются климатообразующие физические и метеорологические процессы протекающие в нейтральной атмосфере Земли и ионосфере Цель проекта: установление основных взаимосвязей и закономерностей изменения характеристик и свойств физических и метеорологических полей околоземной среды на основе мониторинговых исследований на УСУ «ЛИДАР-ИОНОЗОНД» и построение соответствующих математических моделей для использования в прогностических целях. Методы исследования - натурный эксперимент, физическое моделирование в лабораторных условиях, численное моделирование. Разработан и реализован алгоритм, позволяющий рассчитать степень поляризации лидарного сигнала двукратного рассеяния от аэрозольной среды произвольной стратификации. Разработана автоматизированная информационная система, включающая ядро, представленное в виде отдельного программного модуля, и набор независимо действующих друг от друга модулей, которая позволяет, в текущем режиме, вести обработку данных лазерного поляризационного зондирования в диапазоне высот 5-18км с дальнейшей передачей МОРС в базу данных в необходимом формате. Разработана методика круглосуточного мониторинга параметров ионосферы и геомагнитного поля, спектральных характеристик электромагнитного и инфразвукового фона. Результаты измерений, обработанные с помощью разработанного программного обеспечения, представляются в Росгидромет и размещаются в Интернете на сайтах http:sosrff.tsu.ru и http:d21.tsu.ru. Полученные результаты представляют интерес для развития методов и аппаратуры дистанционного зондирования атмосферы, а также для углубления знаний о микроструктуре облаков верхнего яруса, об ионосфере Земли и процессах протекающих в них. Научные исследования на УСУ "ЛИДАР-ИОНОЗОНД" выполнялись в интересах 4-х организаций. 1. Институт Солнечно-Земной физики (г. Иркутск) 2. Институт оптики атмосферы СО РАН (г. Томск) 3. Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (г. Томск) 4. Институт физики НАН респ. Беларусь (г. Минск)
Инвентарный номер отчета (ИК): 02200953808 Дата регистрации ИК: 2009-11-20
Промежуточный реферат №2
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Объектом исследований является, применяемое для измерения концентрации и характеристик содержащегося в атмосфере аэрозоля лазерное зондирование атмосферы. Данный способ лазерного зондирования атмосферы, а также реализующий этот способ лидар для предназначены: для мониторинга несферических частиц аэрозоля в тропосфере и нижней стратосфере» для изучения рассеяниея и ослабления электромагнитного излучения оптического диапазона частицами несферической формы; для определения оптических характеристик аэрозоля в тропосфере и стратосфере; для изучения микроструктуры фонового аэрозоля средней атмосферы; для определения матрицы обратного рассеяния кристаллических облаков верхнего яруса; для изучения влияния внешних физических полей на ориентацию кристаллов перистых и перламутровых облаков; для определения поляризационных характеристик несферических частиц аэрозоля средней атмосферы; для изучения различных происходящих в атмосфере процессов, влияющих на состояние атмосферного аэрозоля.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02200953808 Дата регистрации ИК: 2009-11-20
Промежуточный реферат №3
Объектом исследования являются климатообразующие физические и метеорологические процессы, протекающие в нейтральной атмосфере Земли и ионосфере. Цель проекта: установление основных взаимосвязей и закономерностей изменения характеристик и свойств физических и метеорологических полей околоземной среды на основе мониторинговых исследований на УСУ «ЛИДАР-ИОНОЗОНД» и построение соответствующих математических моделей для использования в прогностических целях. Разработана Программа развития УСУ на 2009 - 2010 годы с целью расширения функциональных возможностей, повышение качества и доступности измерений атмосферно-ионосферных характеристик, необходимых для решения задач геофизики и электромагнитной экологии. План мероприятий по программе развития УСУ включает в себя развитие материально-технической базы, модернизацию оборудования, подготовку кадров по обслуживанию и исследованиям на УСУ, повышение квалификации обслуживающего персонала УСУ.Разработана методика измерения матрицы обратного рассеяния света облаков верхнего яруса в светлое время суток. Полученные результаты представляют интерес для развития методов и аппаратуры дистанционного зондирования атмосферы, а также для углубления знаний о микроструктуре облаков верхнего яруса, об ионосфере Земли и процессах протекающих в них.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201051964 Дата регистрации ИК: 2010-02-24
Промежуточный реферат №4
Объектом исследования являются климатообразующие физические и метеорологические процессы, протекающие в нейтральной атмосфере Земли и ионосфере. Построена регрессионная модель вариаций спектральных характеристик резонансных частот ЭМ фона в диапазоне частот ионосферного альвеновского резонатора. Выполнены теоретические и экспериментальные работы, направленные на развитие технологии лазерного поляризационного зондирования плотных облачных образований. Разработан алгоритм, позволяющий рассчитать степень поляризации лидарного сигнала двукратного рассеяния от аэрозольной среды произвольной стратификации. Показано, что метод оптической голографии информативен при исследовании частиц с размерами от десятков микрометров до единиц сантиметров, что соответствует крупной фракции кристаллического облачного аэрозоля. Результаты лидарного мониторинга аэрозоля подтверждают механизм глобального влияния вулканического выброса аэрозоля на атмосферу Земли: во-первых, несмотря на то, что извержение вулкана «пик Сарычева» (июнь 2009г.), расположенного на острове Матуа , происходило в одной точке Земного шара и далеко не относилось к типу величайших вулканических извержений (Эль-Чичон, Пинатубо), тем не менее повышенное содержание аэрозоля в стратосфере наблюдалось в Томске; во-вторых, серия мощных извержений вулкана Эйяфьятлайокудль в Исландии с выбросом столба пепла до 6км, и образованием плотного облака аэрозоля, которое во второй половине апреля достигло г.Томска и обнаружено нами в виде аэрозольных слоёв на высотах 6-7 км и 10-11км. Полученные результаты представляют интерес для развития методов и аппаратуры дистанционного зондирования атмосферы, а также для углубления знаний о микроструктуре облаков верхнего яруса, об ионосфере Земли и процессах протекающих в них.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201055189 Дата регистрации ИК: 2010-07-07
Заключительный реферат
Объектом исследования являются климатообразующие физические и метеорологические процессы, протекающие в нейтральной атмосфере Земли и ионосфере. Цель проекта: установление основных взаимосвязей и закономерностей изменения характеристик и свойств физических и метеорологических полей околоземной среды на основе мониторинговых исследований на УСУ «ЛИДАР-ИОНОЗОНД» и построение соответствующих математических моделей для использования в прогностических целях. Реализована математическая модель среднеширотной ионосферы с возможностью наблюдения эффектов солнечных затмений, для практически любого солнечного затмения. В процессе математического моделирования получены следующие основные результаты: Усовершенствована 3-х мерная модель ионосферы высоких широт для условий средних широт путем уменьшение расчетной сетки, как по времени, так и по пространственным координатам, для возможности учета малых возмущений в ионосфере в частности для учета затенения лунной тенью. В математическую модель добавлен блок расчета движения лунной тени в зависимости от даты, времени и фазы солнечного затмения и заданных географических координат. Проведены серии численных экспериментов на математической модели ионосферы с целью расчета влияния движения лунного пятна на динамические параметры ионосферы. Проведен сравнительный анализ результатов численного моделирования с экспериментальными данными, полученными на сети среднеширотных ионосферных станций. Полученные результаты представляют интерес для развития методов и аппаратуры дистанционного зондирования атмосферы, а также для углубления знаний о микроструктуре облаков верхнего яруса, об ионосфере Земли и процессах протекающих в них.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201150514 Дата регистрации ИК: 2011-01-26
Заказчик
Федеральное агентство по науке и инновациям, ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы" Мероприятие 1.8, Лот № 5 Проведение исследований в области рационального природопользования с использованием уникальных установок , шифр 2009-07-1.8-00-05, Шифр работы 2009-07-1.8-00-05-055, № ГК 02.518.11.7156 от 08.06.2009г.
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
37.15.03 ( ГЕОФИЗИКА. Геомагнетизм и высокие слои атмосферы. Приборы и методы исследований геомагнетизма и высоких слоев атмосферы. )
37.15.15 ( ГЕОФИЗИКА. Геомагнетизм и высокие слои атмосферы. Строение и состав высоких слоев атмосферы. )
551.501; 551.380; 478854 2009-07-1.8-00-05-055 02.518.11.7156
Ключевые слова
поляризация лидарного сигнала двухкратного рассеяния, методика радиозондирования ионосферы, информационная система, база данных лазерного зондирования
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