МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория физики планетарных пограничных слоев

О лаборатории

Наименование проекта Современная теория и дистанционная диагностика атмосферной турбулентности, планетарных пограничных слоев (ППС) и взаимодействия атмосферы и океана применительно к физическим, химическим и электромагнитным явлениям в ППС (погоде и микроклимату).

Ссылка на официальный сайт

№ договора:
11.G34.31.0048

Наименование ВУЗа:
ФГБОУ ВПО "Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского"

Области научных исследований:
Науки о земле

Цель проекта:
Разработка физических концепций, теоретических и численных моделей, алгоритмов для обработки и интерпретации данных дистанционной диагностики и параметризации процессов в планетарных пограничных слоях атмо- и гидросферы.

Основные задачи проекта:
1. Проверка данных на основе натурных экспериментов и моделирования в контролируемых лабораторных условиях;
2. Разработка новых методов и приборов для дистанционного мониторинга и контроля окружающей среды;
3. Создание макетов: cпектрорадиометра для регистрации спектра линии излучения стратосферного озона с резонансной частотой 110836 МГц; cпектрорадиометра для регистрации и спектраль-ного анализа излучения атмосферы на низкочастотном склоне 5-мм линии поглощения молекулярного кислорода в диапазоне частот (52,3-53,3)ГГц; цифровых радиолокационных систем СВЧ-диапазона (3и10см,НН-поляризация) для обеспечения наблюдений за состоянием водной поверхности; измерения поля скорости ветра и поля поверхностных волн.

Ведущий учёный

vu mini 48 

ФИО: Зилитинкевич Сергей Сергеевич

 

Ученые степень и звание:
доктор физико-математических наук, профессор

Занимаемая должность:
- Финский метеорологический институт (г. Хельсинки), Профессор-исследователь, Университет Хельсинки, научный директор отделения атмосферных наук
- Нижегородский государственный университет, руководитель Лаборатории планетарных пограничных слоев

Области научных интересов:
Физика атмосферы и гидросферы

Научное признание:
8 монографий
170 статей опубликовано в рецензируемых изданиях.
Членство (избранное):
Редакционные коллегии журналов:
- Geography, Environment, Sustainability (международный, учрежден в 2008),
- International Journal of Geophysics (с 2008),
- Advances in Applied Physics (с 2012),
- Environmental Sciences (с 2011),

Комитет по присуждению медали Вильгельма Бьёркнеса,
Европейский геофизический союз (2002-2009),
Российский национальный совет по теоретической и прикладной механике (с 2011),
Координационный совет Центра полярных наблюдений и моделирования Научно-исследовательского совета по охране окружающей среды (NERC) Великобритании (2002-2006),
Совет Международного метеорологического института им. К.-Г. Россби (Швеция, 1998-2003),
Председатель секции AW2.1 «Атмосферные пограничные слои» на ежегодных заседаниях Европейского метеорологического общества (с 2005),
Эксперт Европейского научно-исследовательского совета (ERC) (с 2009).

Награды и знаки отличия:
Медаль Вильгельма Бьёркнеса 2000 (Европейский геофизический союз),
член Academia Europaea (науки о Земле и Космосе, с 2002),
член Финской академии наук и словесности (науки о Земле, с 2009),
член Societas Scientiarum Fennica (математические и физические науки, с 2012),
действительный член Королевского метеорологического общества (Великобритания),
Европейская кафедра физики планетарных пограничных слоев им. Марии Кюри (Европейская Комиссия, 2004-2007),
Высший грант Европейского исследовательского совета (ERC) PBL-PMES (Европейская Комиссия, 2009-2013).

Zilitinkevich, S.S., 1972: On the determination of the height of the Ekman boundary layer. Boundary-Layer Meteorol., 3, 141-145 (164 цитирования)

Zilitinkevich, S.S., 1975: Comments on "A model of the dynamics of the inversion above a convective boundary layer". J. Atmos. Sci., 32, 991-992 (99 цитирований)

Zilitinkevich, S.S., 1975: Resistance laws and prediction equations for the depth of the planetary boundary layer. J. Atmos. Sci., 32, 741-752 (96 цитирований)

Shakura, N.I., Sunyaev, R.A., and Zilitinkevich, S.S., 1978: On the turbulent energy transport in accretion discs. Astron. Astrophys., 62, 179-187 (95 цитирований) (эта публикация способствовала присуждению Р.А. Сюняеву премии Крафорда в 2008);

Zilitinkevich, S.S., and Deardorff, J.W., 1974: Similarity theory for the planetary boundary layer of time-dependent height. J. Atmos. Sci., 31, 1449-1452 (56 цитирований)

Zilitinkevich, S.S., 1989: Velocity profiles, resistance laws and dissipation rate of mean flow kinetic energy in a neutrally and stably stratified planetary boundary layer. Boundary-Layer Meteorol., 46, 367-387 (56 цитирований)

Zilitinkevich, S., and Mironov, D.V., 1996: A multi-limit formulation for the equilibrium depth of a stably stratified boundary layer. Boundary-Layer Meteorol., 81, 325-351 (53 цитирования)

Zilitinkevich, S.S, Gryanik V.M., Lykossov, V.N., and Mironov, D.V., 1999: Third-order transport and nonlocal turbulence closures for convective boundary layers. J. Atmos. Sci., 56, 3463-3477 (45 цитирований)

Zilitinkevich, S., and Calanca, P., 2000: An extended similarity-theory for the stably stratified atmospheric surface layer. Quart. J. Roy. Meteorol. Soc., 126, 1913-1923 (42 цитирования)

Zilitinkevich, S.S., and Baklanov, A., 2002: Calculation of the height of stable boundary layers in practical applications. Boundary-Layer Meteorol. 105, 389-409 (38 цитирований)

Результаты исследований

Разработана рабочая программа исследований на 2011-2013 гг.

Исследованы стационарные состояния и условия развития неустойчивости для модельной системы, состоящей из легких аэроионов и аэрозольных частиц, с учетом зависимости коэффициентов взаимодействия этих частиц от напряженности внешнего электрического поля, и проанализировано влияние аэрозоля на время жизни возмущений электрического заряда.

Разработана аналитическая модель для расчета интенсивности конвективного генератора в глобальной атмосферной электрической цепи, позволившая определить величину ионосферного потенциала, индуцированного внешними электрическими токами в атмосфере.

Разработан метод расчета эмиссий от пожаров в рамках химическо-транспортной модели, основанный на использовании данных спутниковых измерений интенсивности инфракрасного излучения от пожаров с оптимизацией параметров алгоритма расчета эмиссий на основе усвоения указанной моделью данных наземного мониторинга загрязнения атмосферы. Эффективность разработанного метода продемонстрирована в ходе исследования эпизода аномального загрязнения атмосферы в регионе московского мегаполиса летом 2010 г.

Определены характеристики электромагнитных и плазменных возмущений при воздействии на околоземную плазму следующими антропогенными источниками: мощными радиоволнами исследовательских нагревных стендов, плазменно-волновым разрядом с борта летательного аппарата, а также излучением мощных связных ОНЧ-передатчиков. Показано, что индуцируемые возмущения носят нелокальный характер и, при определенных условиях, могут пронизывать фактически все тело ионосферы от D-области до высот магнитосферы Земли.

Разработана новая схема микроволнового пассивного зондирования термической структуры тропосферы в диапазоне высот 0–12 км с помощью супергетеродинного спектрорадиометра шестимиллиметрового диапазона с малошумящим усилителем на входе.

Разработан метод восстановления вертикального профиля температуры средней атмосферы в диапазоне высот 10–50 км по двум линиям собственного излучения атмосферного молекулярного кислорода, основанный на использовании байесова подхода к решению некорректных обратных задач. Эффективность метода продемонстрирована в результате обработки тестовых измерений спектров собственного излучения атмосферы над Нижним Новгородом и сравнения восстановленных распределений температуры средней атмосферы с данными спутникового зондирования MLS Aura.

Разработан метод анализа данных микроволнового зондирования тропосферы для извлечения информации о характеристиках пограничного слоя атмосферы (его общей высоты, наличия или отсутствия устойчивого, остаточного и конвективного слоев и их высотных границ).

На скоростном прямоточном ветроволновом канале выполнены эксперименты по измерению аэродинамического сопротивления поверхности воды при сильных ветрах (до 40 м/с), дополненные измерениями спектра ветровых волн. Данные лабораторного эксперимента сопоставлены с результатами расчетов в рамках модели аэродинамического сопротивления морской поверхности. Предложена параметризация коэффициента сопротивления морской поверхности на основе модели атмосферного пограничного слоя над взволнованной водной поверхностью.

Проведено лабораторное исследование рассеяния взволнованной водной поверхностью радиолокационного излучения с учетом обрушения ветровых волн. Показано, что в присутствии обрушения волн происходит уширение доплеровского спектра микроволнового излучения, рассеянного поверхностью воды.

Предложен оптический метод высокоскоростной регистрации панорам и спектров капиллярных волн, использующий диффузный градиентный источник подсветки взволнованной поверхности воды и линейку фотодиодов.

Разработан новый метод измерения одномерных спектров коротких поверхностных волн, основанный на использовании плоского светового пучка и скоростной видеосъемки.

Основная цель данного этапа исследований состояла в разработке теоретических и численных моделей, а также методов и средств дистанционной диагностики физических процессов в планетарных пограничных слоях атмосферы и гидросферы Земли.
В ходе проведенных исследований получены следующие основные результаты:
1. Разработан и реализован метод измерения полей скорости воздушного потока с использованием оптической анемометрии по изображениям частиц (Particle Image Velocimetry). Метод основан на визуализации частиц при их подсветке лазером непрерывного излучения и проведении скоростной видеосъемки. Выполнена серия предварительных экспериментов по измерению характеристик воздушного потока над взволнованной поверхностью в широком диапазоне эквивалентной (на стандартной высоте 10 м) скорости ветра (от 10 до 40 м/с). Накопленные ансамбли полей скорости позволили получить средние профили скорости воздушного потока в условиях интенсивного обрушения волн и генерации брызг. Достоверность данных, полученных в ходе экспериментов с использованием нового метода, подтверждается согласием с результатами контактных измерений в следной части пограничного слоя.
2. Подготовлен аналитический обзор моделей взаимодействия брызг с воздушным потоком при ураганном ветре. Выявлено существование двух групп моделей, приводящих к противоположным выводам. Показано, что различия обусловлены разными моделями инжекции капель в воздушный поток. Построена усовершенствованная модель «жизненного цикла» капли, срываемой ветром с гребня крутой поверхностной волны и затем падающей в воду. Рассмотрены две модели инжекции капель в воздушный поток. В первой модели капли инжектируются с орбитальной скоростью волны, а во второй – формируются за счет неустойчивости струй, возникающих при коллапсе всплывающих пузырьков. Вычислен импульс, который приобретает капля при взаимодействии с воздушным потоком. Показано, что крупные капли с радиусом более 100 мкм могут как отдавать импульс потоку, так и получать его, а капли малого размера с радиусом менее 100 мкм после отрыва от поверхности воды левитируют в поток, ускоряясь при этом от скорости, которую они имели на поверхности воды, до скорости воздушного потока. Экспериментальные данные показывают, что основной вклад в поток импульса вносят мелкие капли, отбирающие импульс у воздушного потока. Образование брызг приводит к замедлению потока воздуха и, как следствие, к повышению аэродинамического сопротивления поверхности моря. Даны рекомендации для постановки эксперимента по изучению «жизненного цикла» брызг в воздушном потоке.
3. Для разработки моделей самоорганизации турбулентности проведены численные эксперименты с вихреразрешающими моделями на основе ресурсов нового параллельного компьютерного комплекса CRAY XE6-200 в университете г. Берген. Выполнено моделирование самоорганизации турбулентности в нейтральном и условно-нейтральном планетарном пограничном слое (ППС). В частности, выяснено, что важнейшую роль в самоорганизации турбулентности в экмановском ППС играет направление геострофического ветра по отношению к широте. Данная закономерность объяснена на основе теоретической модели, предложенной ранее С. Лейбовичем и С.К. Леле (1986). В то же время эксперименты выявили ряд новых свойств в самоорганизации, которые не могут быть объяснены на основе анализа одной лишь кинетической энергии турбулентности, а требуют привлечения уравнения потенциальной энергии турбулентности и, соответственно, построения новой теории. В частности, показана возможность качественной смены типов самоорганизации и механизмов перераспределения энергии по спектру при малом изменении устойчивости ППС.
4. Изучена роль конвекции для генерации атмосферного электричества и томографии конвективных структур. Проанализированы результаты синхронных измерений электрического поля, температуры и влажности воздуха в конвективный период 2010 г. Корреляционный анализ среднечасовых рядов данных количества структур, температуры и влажности показал, что суточная динамика генерации структур в условиях хорошей погоды и изменение метеорологических параметров в пограничном слое тесно взаимосвязаны – коэффициент корреляции лежит в диапазоне 0.4–0.9. Разработана методика мониторинга конвекции с помощью разнесенных наблюдений вертикального квазистатического электрического поля и подготовлена рабочая программа экспериментов по апробации модели формирования когерентных аэроэлектрических структур в атмосфере.
5. Выполнены исследования вклада конвективного генератора, а также токов конвективных облаков и мезомасштабных конвективных систем в баланс тока и заряда в глобальной атмосферной электрической цепи. Предложен аналитический подход для расчета ионосферного потенциала, индуцированного сторонними электрическими токами в атмосфере, и разработана методика расчета токов в глобальной цепи. Показано, что конвекция усиливает вклад таких источников как грозовые/ливневые облака, причем величина этого усиления изменяется от 10 до 20% в зависимости от площади, охваченной интенсивной конвекцией, средней толщины пограничного слоя и электрического сопротивления атмосферы. Выдвинута гипотеза о том, что суточные изменения площади конвекции на земной поверхности могут быть причиной регулярных изменений в суточной вариации ионосферного потенциала, усиливающих вклад генераторов, связанных с грозовой/ливневой облачностью. Данная гипотеза может объяснить особенности унитарной вариации атмосферного электрического поля. С использованием сферической модели глобальной цепи проведены численные расчеты, иллюстрирующие роль конвективного генератора в поддержании ионосферного потенциала.
6. Разработан метод одновременного восстановления вертикальных профилей температуры воздуха и концентраций озона по спектрам собственного излучения средней атмосферы в миллиметровом диапазоне длин волн, основанный на байесовом подходе к решению некорректных обратных задач. Построена совместная апостериорная плотность вероятности параметров функций, аппроксимирующих профиль озона, и функций, аппроксимирующих профиль температуры. В качестве универсальных аппроксиматоров использованы искусственные нейронные сети, что позволило отделить параметры регуляризации, отвечающие за число участков монотонности профилей, от параметров, определяющих степень их гладкости. Предложен метод анализа апостериорной плотности вероятности на основе метода Монте-Карло, включающий в себя две последовательные процедуры: (1) поиск параметров искомых профилей, отвечающих максимуму апостериорной плотности вероятности; (2) формирование («сэмплирование») ансамбля параметров, отвечающего построенному распределению вероятности. В первой процедуре используется квазиньютоновский метод, основанный на вычислении матрицы вторых производных оптимизируемой функции через первые производные; таким образом, метод требует знания только первых производных функции по параметрам. Вторая процедура основана на методе Метрополиса-Гастинга с адаптивным для решаемой задачи алгоритмом настройки технических параметров, позволяющим организовать процесс сэмплирования наиболее оптимальным образом. Конечным результатом разработанного метода является построение, на основе сформированного ансамбля параметров, наиболее вероятных профилей температуры и концентраций озона и доверительных интервалов с заданным уровнем вероятности для каждой рассматриваемой высоты.
7. Разработаны ключевые блоки спектрорадиометра для дистанционного мониторинга термической структуры тропосферы. Разработана и изготовлена антенная система, состоящая из тефлоновой линзы, просветленной с помощью концентрических канавок, и гофрированного конического облучателя. Расчетная ширина диаграммы направленности антенны около 3 град. Расчетные потери в антенне не более 10%. Разработан и изготовлен малошумящий усилитель с рабочей полосой 50–55 ГГц, коэффициентом усиления 16 дБ и шумовой температурой около 800 К. Разработан смесительный модуль, включающий в себя фильтр зеркального канала, смеситель и выходной фильтр низкой частоты. Для накачки смесителя используется разработанный также в ходе выполнения проекта высокостабильный гетеродин, состоящий из задающего кварцевого синтезатора частоты 8 ГГц со стабильностью частоты 2•10-7 и цепочки удвоитель частоты – усилитель мощности – утроитель частоты. Выходная мощность гетеродина на частоте 48 ГГц составляет величину 10 мВт, достаточную для работы смесителя.
8. Предложен метод оптимизации расчетов эмиссий загрязняющих веществ от природных пожаров на основе независимого использования данных ночных и дневных измерений мощности инфракрасного излучения, выполняемых приборами MODIS на двух спутниках (Aqua и Terra). Метод позволяет улучшить точность модельных расчетов состава атмосферы в регионах, подверженных пожарам, за счет лучшего воспроизведения суточного хода эмиссий в зависимости от типа растительности в зоне пожара.
9. Определены условия развития крупномасштабных возмущений плотности плазмы и на основе полученных экспериментальных данных разработан метод формирования плазменно-волноводных каналов (дактов плотности) в ионосфере Земли путем ее модификации мощными радиоволнами, излучаемыми наземными источниками (исследовательскими коротковолновыми нагревными стендами и связными ОНЧ-передатчиками). Показано, что в искусственных дактах плотности наблюдается каналированное распространение вистлеров и имеет место возбуждение интенсивных квазиэлектростатических колебаний и волн. Установлено, что на высотах внешней ионосферы в окрестности возмущенной магнитной силовой трубки направление скорости ионов изменяет знак по сравнению с фоном и появляются восходящие в направлении от области нагрева ионосферы потоки ионов. Стимулируемые изменения потоков ионов вносят вклад в перераспределение концентрации основных ионов плазмы.
10. Разработана архитектура сенсорной сети на основе беспроводных датчиков, позволяющей собирать информацию с больших территорий при высокой степени пространственного разрешения. Разработанная архитектура способна обеспечить основные сценарии работы сети с возможностью реконфигурации как аппаратной, так и программной части ее узлов для отработки различных режимов работы. Выработаны требования к аппаратной платформе узла сенсорной сети. Определено, что узел должен быть реализован на микроконтроллере типа ARM Cortex-M3 (STM32W108CB) со следующими характеристиками: частота – 24 МГц; память – 128кБ Flash и 8 кБ RAM; 16-ти канальный 12-ти разрядный встроенный АЦП; поддерживаемые интерфейсы – SPI, UART, I2C, GPIO, ADC; количество конфигурируемых вводов/выводов – 24; встроенный трансивер с рабочей частотой 2.4 ГГц; стандарты передачи данных – IEEE 802.15.4 и низкоуровневый MAC; скорость передачи данных – 250 кбит/с; встроенная или внешняя антенна; выходная мощность передатчика – 3 дБм (с возможностью программного увеличения до 7 дБм); чувствительность приемника – 99 дБм; максимальной мощность внешнего усилителя – +20 дБ. Выработаны требования к базовой станции сенсорной сети и к серверу, осуществляющему сбор и хранение поступающих от нее данных. Определены варианты беспроводных каналов связи, доступных узлам сенсорной сети. В качестве таких каналов выбраны двусторонний беспроводной канал связи для передачи информации и управляющих сигналов по программируемому протоколу на частоте 2,4 ГГц и двусторонний беспроводной канал связи для передачи информации и управляющих сигналов по протоколу Bluetooth. Разработан протокол передачи данных по низкоскоростному каналу.
11. Разработана теоретическая модель доплеровского спектра для отраженного акустического сигнала при использовании раздельных излучающей и приемной антенн. Предложен новый способ измерения статистических моментов волнения второго порядка с помощью подводной доплеровской акустической системы (акустического волнографа), состоящей из одной излучающей и трех приемных антенн. Для определения направления распространения волнения предложено использовать две приемные антенны с ножевыми диаграммами направленности, ориентированными перпендикулярно друг другу. Антенный блок с излучателем размещается на дне и ориентируется вертикально вверх. Разработаны алгоритмы обработки данных и восстановления параметров волнения по ширине доплеровского спектра и сечению обратного рассеяния. Создан комплекс программ для проведения численного эксперимента с акустическим волнографом и последующей обработки данных. В результате сравнения восстановленных и заданных при моделировании параметров волнения подтверждена эффективность предлагаемых алгоритмов.
12. Разработана программа натурных и лабораторных исследований по изучению изменчивости ветрового волнения под действием различных процессов, происходящих в приповерхностном слое. Лабораторные исследования проводятся в контролируемых условиях в кольцевом ветро-волновом бассейне. Натурные исследования выполняются в акватории Горьковского водохранилища в период с мая по сентябрь в дневное время при температуре воздуха не ниже +12 С и отсутствии атмосферных осадков с судна или моторной лодки при скоростях приводного ветра не более 5–6 м/с. Подготовлена и апробирована измерительная аппаратура для изучения изменчивости ветрового волнения в присутствии неоднородностей водной толщи, включающая комплекс дистанционного зондирования (доплеровские СВЧ-локаторы Ка и Х диапазонов, оптические анализаторы спектра, линейки фотоприемников); измерители течений в водной толще (ADCP WorkHorse Sentinel 600 kHz, ADV 16 MHz); цифровой автономный СТД-зонд YSI-6600 V2 (с датчиками мутности и сине-зеленых водорослей); оборудование для отбора поверхностных проб и измерения их физических характеристик.
Поставленные задачи 2-го этапа выполнены полностью.
Получены новые знания о физических процессах в планетарных пограничных слоях атмосферы и гидросферы Земли.
Полученные результаты соответствуют мировому уровню исследований в данной области.

Основная цель работ данного этапа состояла в проведении теоретических и экспериментальных исследований физических процессов в планетарных пограничных слоях атмосферы и гидросферы, включая компьютерное и лабораторное моделирование и разработку инструментальных средств дистанционной диагностики этих процессов.
В ходе проведенных исследований получены следующие основные результаты:
1. Проведены лабораторные эксперименты по моделированию изменчивости характеристик ветрового потока над водной поверхностью с переменной шероховатостью при наличии стратификации приводного слоя атмосферы. Исследования выполнены для двух типов стратификации: устойчивая (температура воды ниже температуры воздуха) и неустойчивая (температура воды выше температуры воздуха) с разностью температур около 10 градусов. Параметр шероховатости водной поверхности определялся поверхностными волнами, возбуждаемыми с помощью волнопродуктора, при этом амплитуда волн варьировалась для двух частот колебаний волнопродуктора – 1,1 и 1,5 Гц. Температура воздушного потока измерялась с помощью термоанемометра, температура воды – с помощью датчиков температуры. Профили скорости и турбулентных напряжений воздушного потока измерялись с помощью модифицированного метода цифровой оптической анемометрии. Показано, что профили турбулентных напряжений слабо зависят от температурной стратификации. Это объясняется достаточно большим масштабом Монина–Обухова в условиях эксперимента, что соответствует преобладанию потока импульса над потоком плавучести.
2. Построена стохастическая модель «жизненного цикла» капли, срываемой ветром с гребня крутой поверхностной волны и затем падающей в воду, основанная на использовании марковской цепи для описания взаимодействия капель воды в пограничном слое атмосферы с турбулентными флуктуациями. Составными частями модели являются модель движения тяжелой частицы в турбулентном воздушном потоке, модель ветрового потока (среднее поле ветра, возмущения индуцированные волнами в воздушном потоке, турбулентные флуктуации), модель инжекции капель в воздушный поток, статистика капель (распределение по размерам, зависимость от скорости ветра). Наибольшую неопределенность при этом имеет модель инжекции капли. Рассмотрены две модели инжекции капель в воздушный поток. В первой модели капли вносятся в поток с орбитальной скоростью волны (модель Кога), а во второй формируются за счет неустойчивости струй, возникающих при коллапсе всплывающих пузырьков. В рамках этой модели вычислен импульс, который приобретает каждая капля при взаимодействии с воздушным потоком. В зависимости от особенности поля скорости воздушного потока, параметров волны и радиуса капли она может в течение своего жизненного цикла от отрыва от поверхности воды до падения в воду как получать, так и отдавать импульс воздушному потоку. Вклад капель в баланс импульса воздушного потока определяется суммарным балансом импульса капель. Вычисления в рамках модели показали, что обмен импульсом с брызгами может приводить как к слабому (не более 10%) увеличению аэродинамического сопротивления поверхности, так и к слабому его снижению (в рамках модели Кога).
3. Развиты теоретические модели самоорганизации турбулентности, когерентных структур и турбулентного вовлечения в планетарном пограничном слое (ППС) при свободной и вынужденной конвекции. Предложена теоретическая модель проникающей турбулентной конвекции, основанная на уравнении баланса энергии турбулентности в конвективном пограничном слое (КПС), теории подобия для вертикальных профилей характеристик турбулентности в КПС и простейшей параметризации потока энергии, уносимой с внешней границы КПС внутренними волнами. На основе численного эксперимента с использованием вихреразрешающих моделей проведено исследование турбулентного вовлечения и излучения внутренних волн конвективным ППС. Установлено, что модель воспроизводит предсказанные теорией характеристики процессов в верхней части ППС (где влияние стратификации существенно) и над ППС. При изучении возбуждения волн орографически генерируемой турбулентностью показано, что основной вклад в излучение волновой энергии вносят не отдельные вихри (у которых максимум энергии приходится, как правило, на масштабы, запрещенные частотой плавучести), а их композиция или когерентная структура.
На основе анализа архива измерений, полученных метеорологическим температурным профилографом МТП-5 производства российской компании АТТЕХ, который установлен в Геофизическом институте Университета г. Берген (Норвегия), разработана методика оперативного мониторинга ППС на высотах 50–1000 м. К настоящему времени накоплен массив данных за 2011 год с временным разрешением 5 мин и вертикальным разрешением 50 м, выполнена статистическая обработка результатов и проведено сравнение с данными независимых наблюдений. Результаты с МТП-5 согласуются с независимыми измерениями температуры в диапазоне от 0оС до +20оС (отклонение +0,05оС), при этом отмечается увеличение отклонений для более высоких (отклонение +0,1оС) и низких (отклонение –0,1оС) температур. Высокое временное разрешение позволяет установить связь между высокочастотной температурной изменчивостью, аппроксимирующей турбулентную дисперсию, и устойчивостью ППС, что дает возможность проводить мониторинг состояния и толщины ППС.
4. Разработана модель, позволяющая описывать динамику электрической структуры и формирование интенсивных зарядовых слоев в облачных системах с использованием данных радиолокационного (активного) зондирования. Модель основана на системе уравнений квазигидродинамики основных фракций, участвующих в процессах формирования зарядовых слоев, которая, благодаря большому горизонтальному масштабу описываемой системы, анализируется в одномерном приближении. Ключевую роль при написании этой системы играет параметризация процессов электризации облачных частиц. При разумных предположениях о характере электризации при таянии облачных частиц полученные решения описывают структуру и динамику пространственно разделенных областей электрического заряда в стратифицированной области слоисто-дождевых облаков и мезомасштабных конвективных систем.
5. Разработаны основы методики мониторинга проникающей конвекции на основе измерения электромагнитного излучения грозовых разрядов в СДВ-диапазоне и регистрации вариаций электростатического поля с помощью электростатических флюксметров. В качестве одного из критериев региональной грозовой активности предложено использовать критерий грозовых часов, основанный на применении системы сбора данных, переключающейся в быстрый режим оцифровки при поступлении на вход сферика с амплитудой, соответствующей среднему грозовому разряду на расстоянии в 100 км. Проведено сравнение данных о количестве грозовых часов в сутках со среднесуточной температурой, подтверждена высокая корреляция указанных величин. Показано, что импульсное КВ радиоизлучение, соответствующее предварительной стадии молниевого разряда, может уверенно наблюдаться на расстоянии более 100 км и, следовательно, возможен региональный мониторинг этих явлений. Определен частотный диапазон, предпочтительный для формирования сигналов запуска разнесенных на значительное расстояние установок, предназначенных для регистрации радиоизлучения молниевых разрядов.
6. Создан численный код построения функции совместной плотности вероятности профилей температуры и озона на основе алгоритмов Метрополиса–Гастинга. Высокая скорость и эффективность выбранной схемы численных расчетов при одновременном восстановлении вертикальных профилей температуры воздуха и концентраций озона продемонстрирована на измеренных ранее спектрах собственного излучения средней атмосферы в миллиметровом диапазоне длин волн.
7. Созданы все ключевые блоки спектрорадиометра для дистанционного мониторинга термической структуры тропосферы: антенная система, малошумящий усилитель на транзисторах с высокой подвижностью электронов, высокостабильный гетеродин с необходимым каскадом умножителей частоты, смесительный блок, усилитель промежуточной частоты, мультиплексор (банк полосовых фильтров) с усилителем и многоканальным цифровым модулем. Все блоки протестированы и готовы для создания лабораторного макета тропосферного термометра.
8. Разработан метод автоматизированного построения базовых динамических моделей атмосферных фотохимических систем на основании численного расчета полной модели рассматриваемой системы. Данный метод применен к химическому механизму RADM2, предложенному для моделирования загрязнений воздуха в мегаполисах и включающему в себя 157 химических реакций с участием 57 компонент. Построенная базовая динамическая модель фотохимии тропосферы включает в себя систему из 21 дифференциального и 27 алгебраических уравнений. Показано, что данная модель хорошо (как качественно, так и количественно) воспроизводит результаты расчета полной модели и, таким образом, может быть использована для извлечения информации о неизмеряемых загрязняющих веществах в тропосфере.
Выполнены детальные расчеты химического состава атмосферы в рамках химическо-транспортной модели CHIMERE с использованием полученных ранее оценок эмиссий загрязняющих веществ от природных пожаров и проведено сравнение результатов расчетов с имеющимися наземными измерениями. В результате выполненного анализа измерений мощности теплового излучения от пожаров по данным двух спутников обнаружено, что суточные вариации эмиссий от пожаров в лиственных и хвойных лесах на севере Европейской части России летом 2010 г. имели аномальный характер: в частности, эмиссии в дневной период незначительно отличались от эмиссий в ночной период, или даже были меньше их. Показано, что использование оптимизированного на основе данных измерений профиля эмиссий от пожаров в модели CHIMERE приводит к улучшению качества расчетов приземной концентрации озона.
9. Для определения полной картины явлений, стимулированных в ионосферной плазме полями мощных наземных электромагнитных источников (нагревный стенд «Сура», ОНЧ радиопередатчики NWC, NAA и NPM), создана база данных параметров плазменно-волновых возмущений на основе результатов непосредственных (in situ) измерений, выполненных приборами искусственного спутника Земли «DEMETER» на высотах внешней ионосферы. Определены условия формирования плазменно-волноводных каналов, создаваемых таким образом в ионосфере, и показано, что их параметры существенным образом определяются мощностью источника. Установлено, что при определенных условиях индуцируемые плазменно-волновые возмущения могут достигать магнитосопряженной области ионосферы, где они проявляются как мелкомасштабные флуктуации плотности плазмы.
10. Создан прототип сенсорной сети, предназначенный для проведения исследований в области беспроводных распределенных систем мониторинга состояния атмосферы и соприкасающихся с ней сред. Выполнен монтаж пятнадцати узлов и базовой станции сети, разработано серверное программное обеспечение системы мониторинга, а также программное обеспечение для узлов и базовой станции, включая реализацию протоколов передачи данных на прикладном уровне. Разработанное программное обеспечение позволяет задавать режимы работы отдельных узлов сети, создавать реконфигурируемые каналы связи между узлами и базовой станцией, осуществлять сбор информации с узлов сети на базовую станцию в автоматическом режиме, а также представлять собранные базовой станцией данные и управлять функциями узлов сенсорной сети через web-интерфейс. Выполнено лабораторное и полевое тестирование отдельных узлов и сети в целом, в ходе которого регистрировались температура окружающей среды и освещенность. Испытания проведены для узлов сети, работающих в различных условиях: в морозильной камере при температуре до –27ºC, резервуаре с водой при комнатной температуре, в помещении и на открытой местности (в летний, осенний и зимний периоды). Продемонстрирована работоспособность созданного прототипа сенсорной сети при варьировании расстояний между ее узлами и базовой станцией от 0,5 м до 700 м.
11. Исследованы возможности определения характеристик ветрового волнения по искажениям границы круга Снеллиуса – изображения небосвода, наблюдаемого из-под воды через взволнованную водную поверхность. Построены модели случайной реализации и статистически среднего изображения круга Снеллиуса для различных условий освещения (сплошная облачность, ясное небо, изотропное распределение яркости по небосводу). Разработан алгоритм определения дисперсии уклонов поверхности по накопленному изображению круга Снеллиуса для случая одномерного волнения. Методом компьютерного моделирования проанализирована зависимость точности определения дисперсии уклонов от времени накопления изображения, глубины погружения оптического приемника, скорости ветра, диапазона длин волн, формирующих волнение. Экспериментально подтверждена возможность использования видеосъемки круга Снеллиуса для количественной оценки параметров ветрового волнения и его изменчивости под влиянием различных факторов.
Проанализирована возможность разработки нового дистанционного метода, основанного на анализе оптических пространственно-временных изображений (ОПВИ) морской поверхности, формируемых по оптическим сечениям поверхности. Разработаны принципы использования такого метода для судов или воздушных носителей, позволяющие устранить влияние качки судов или самолетов. Предложенный метод эффективен для мониторинга прибрежной зоны и внутренних водоемов.
Создана оптическая система для мониторинга прибрежной зоны и внутренних водоемов в полосе до десятков километров, которая может устанавливаться на берегу, судне или самолете. Разработан метод исследования поля приводного ветра по ОПВИ водной поверхности. Разработана методика выделения областей обрушения поверхностных волн и пены на оптических ОПВИ морской поверхности. В ходе экспедиции на научно-исследовательском судне «Академик Сергей Вавилов» (12.10.2012 – 20.11.2012) с помощью разработанного алгоритма вычислен процент площади, занимаемой обрушениями и пеной, при различных ветрах и в разные дни по маршруту судна.
Для создания подводного акустического волнографа предложено использовать акустическую систему с одной излучающей антенной и тремя приемными антеннами: две антенны с ножевыми диаграммами направленности (ДНА) и одна с симметричной ДНА. Антенны с ножевыми ДНА ориентированы перпендикулярно друг другу. Антенный блок с излучателем размещается вблизи дна на плавучей платформе и ориентируется вертикально вверх. Схема измерений только с одной излучающей антенной позволит существенно упростить конструкцию, так как снимает проблему одновременной работы нескольких излучателей в одном месте. Построена теоретическая модель доплеровского спектра для отраженного акустического сигнала при использовании раздельных излучающей и приемной антенн. Введение понятия «эффективной» ширины ДНА позволило сохранить внешний вид формул для сечения обратного рассеяния и ширины доплеровского спектра. Применительно к предлагаемой схеме измерений получены формулы для удельного эффективного поперечного сечения рассеяния и ширины доплеровского спектра при малых углах падения. Предложен алгоритм восстановления параметров волнения. Работоспособность нового алгоритма восстановления параметров волнения протестирована в ходе численного эксперимента, подтвердившего эффективность разработанного алгоритма. Установлено, что обработка данных алгоритмом, не учитывающим особенности антенной системы, приводит к значительным ошибкам при восстановлении параметров волнения.
12. Выполнены натурные исследования изменчивости шероховатости водной поверхности (ветрового волнения) в присутствии поверхностных пленок, взвешенного вещества, течений, пузырьков, турбулентности. В ходе подспутниковых экспериментов получен значительный объем новых данных о воздействии пленок органических поверхностно-активных веществ (ПАВ) на ветровое волнение, характеристиках фитопланктона и связанных с ним физических характеристиках биогенных пленок и эффективной вязкости воды, а также вариациях интенсивности радиолокационного сигнала в областях эвтрофирования. В ходе натурных работ на Горьковском водохранилище получены новые данные о характеристиках течений и турбулентности и их влиянии на короткие ветровые волны
Выполнены лабораторные исследования воздействия неоднородных течений на гравитационно-капиллярные волны, а также влияния изменчивости шероховатости водной поверхности на профиль скорости ветра. Изучен эффект усиления гравитационно-капиллярных волн на неоднородном по вертикали и горизонтали течении, исследована изменчивость характеристик ветрового потока, обусловленная изменением шероховатости водной поверхности, а именно, ее уменьшением в присутствии пленок ПАВ.
Поставленные задачи данного этапа выполнены полностью.
Получены новые знания о физических процессах в планетарных пограничных слоях атмосферы и гидросферы Земли.
Полученные результаты соответствуют мировому уровню исследований в данной области.

Основная цель работ данного полугодия состояла в проведении теоретических и экспериментальных исследований физических процессов в планетарных пограничных слоях атмосферы и гидросферы, а также разработке алгоритмов и инструментальных средств дистанционной диагностики этих процессов.
В ходе проведенных исследований получены следующие основные результаты:
1. Создан и испытан лабораторный макет доплеровского радиоскаттерометра X-диапазона (длина волны 3,2 см), позволяющего проводить измерения как на вертикальной (VV) и горизонтальной (HH) поляризациях, так и на перекрестной (VH/HV) поляризации. Для выполнения поляризационных измерений разработан, рассчитан и изготовлен разделитель ортогональных поляризаций с развязкой входов, превышающей 35 дБ. Выполнены эксперименты по изучению зависимости сечения обратного рассеяния радиоволн Х-диапазона на прямой и перекрестной поляризациях на поверхности воды в высокоскоростном ветроволновом канале. Эксперименты показали, что сечение обратного рассеяния поверхности воды при эквивалентной скорости ветра меньше 30 м/с на высоте 10 м растет пропорционально скорости ветра в 3-й степени, как и в натурных условиях. При скоростях ветра, превышающих 30 м/с, рост зависимости замедляется и она становится линейной. При этом сечение рассеяния на прямой поляризации медленно убывает с увеличением скорости ветра. Полученные результаты свидетельствуют об эффективности применения рассеяния на перекрестной поляризации для дистанционного измерения ураганных ветров.
2. Проведена обработка результатов испытания созданных образцов цифровых радиолокационных систем (РЛС), выполненного в ходе 36-го рейса научно-исследовательского судна «Академик Сергей Вавилов» при силе волнения от 1 до 6 баллов и скорости ветра до 26 м/с. На основе полученных радиолокационных панорам исследована изменчивость характеристик поверхностных волн с различными направлениями распространения. Изучена изменчивость радиолокационных панорам морской поверхности под воздействием течений, меняющихся по величине и направлению. По данным РЛС и скаттерометров исследована зависимость величины эффективной площади рассеяния электромагнитного сигнала X и Ka диапазонов от скорости ветра. Опробована методика оценки скоростей течений и определения кинематических характеристик ветрового волнения и волн зыби. В полуавтоматическом режиме определены направления распространения волнения, эффективная площадь рассеяния морской поверхности и волновое число, соответствующее спектральному пику. Измерения с судна сопровождались получением радиолокационных изображений c высоким разрешением района экспериментов со спутника RADARSAT (3 изображения), что позволяет провести в дальнейшем сопоставление данных со спутника и с судна. Измерены параметры приводного слоя атмосферы – температуры, а также скорости и направления ветра. Получены уникальные данные о пульсациях скорости ветра в приводном слое атмосферы в широком диапазоне гидрометеорологических условий, в том числе в условиях шторма. Систематизация и классификация радиолокационных панорам позволит решить задачу оценки гидрометеоусловий по результатам дистанционных радиолокационных измерений.
3. Разработан и испытан восьмиканальный мультиплексер (блок фильтров) для анализа спектра сигнала на промежуточной частоте (ПЧ) для спектрорадиометра диапазона 50–55 ГГц. Полоса анализа мультиплексера по ПЧ составляет 2 ГГц–7 ГГц, что соответствует входной полосе спектрорадиометра. Центральные частоты и ширины полос пропускания оптимизированы с учетом предполагаемой формы спектра анализируемого сигнала, что обеспечивает частотное переменное разрешение, изменяющееся от 150 до 500 МГц. Выходные сигналы фильтров преобразуются с помощью квадратичных детекторов в низкочастотные сигналы с полосой около 1,5 кГц и после усиления в усилителе постоянного тока преобразуются в цифровую форму с помощью промышленного модуля АЦП-ЦАП «ЛА-2USB». Кроме того, разработана система автоматической периодической калибровки спектрорадиометра на базе твердотельного модулятора-калибратора и вентиля, включенных между антенной и входным малошумящим усилителем. Управление процессом измерения и калибровки осуществляется с помощью модуля АЦП-ЦАП, сопряженного с персональным компьютером через USB-интерфейс. Все разработанные в первом полугодии 2013 года элементы спектрорадиометра собраны в термостатированном СВЧ модуле. Выполнены измерения диаграммы направленности антенны, ширина которой оказалась близкой к расчетной. С помощью спектрорадиометра проведены пробные измерения излучения атмосферы в диапазоне полосы молекулярного кислорода.
4. Произведено объединение в единый автоматизированный комплекс трех микроволновых пассивных мобильных спектрорадиометров, предназначенных для непрерывного мониторинга озона и температуры воздуха атмосферы с высоким пространственно-временным разрешением. Комплекс включает в себя следующие приборы:
а) Мобильный микроволновый озонометр с цифровым анализатором спектра для мониторинга озонового слоя Земли, имеющий следующие основные характеристики: центральная частота 110,83604Ггц, полоса анализа 0,8 ГГц, спектральное разрешение 61 кГц, число спектральных каналов 16384, шумовая температура 3000 К, суммарный вес порядка 10 кг, типичное время накопления одного спектра, по которому далее производится восстановление одного профиля концентрации озона, составляет примерно 15–30 мин. Диапазон высот уверенного восстановления концентрации озона по данным миллиметрового зондирования в результате применения специальной статистической процедуры составляет примерно 15–75 км.
б) Спектрорадиометр для мониторинга термической структуры стратосферы в линии собственного излучения молекулярного кислорода («стратосферный термометр»), имеющий следующие основные характеристики: полоса приема 52,45–54,5 ГГц, полоса анализа 52,45–53,45 ГГц, спектральное разрешение 61 кГц, число спектральных каналов 16384, шумовая температура 1400 К, суммарный вес порядка 10 кг, типичное время накопления одного спектра, по которому далее производится восстановление одного профиля концентрации температуры стратосферы, составляет 20–50 мин. Диапазон высот уверенного восстановления температуры воздуха стратосферы по данным миллиметрового зондирования в результате применения специальной статистической процедуры составляет примерно 10–50 (55) км.
в) Спектрорадиометр для мониторинга термической структуры тропосферы в линии собственного излучения молекулярного кислорода («тропосферный термометр»), имеющий следующие основные характеристики: полоса приема и анализа 50,22–59 ГГц, число спектральных каналов 11, спектральное разрешение, 0,3–1,6 ГГц, суммарный вес порядка 12 кг. Антенная система обеспечивает возможность периодического сканирования в вертикальной плоскости в диапазоне зенитных углов 0–90°. Для восстановления вертикального профиля температуры используется как угловая, так и спектральная зависимость яркостной температуры атмосферы. Это позволяет в едином алгоритме восстанавливать посредством специальной статистической процедуры термическую структуру атмосферы практически от 0 до 12 км с неопределенностью 0,5–1 К при времени накопления сигнала 30 мин.
Разработанное программное обеспечение полностью автоматизирует процесс проведения непрерывных экспериментальных кампаний с помощью описанного комплекса спектрорадиометров и обеспечивает контроль за сбором и спектральным анализом информации, содержащейся в собственном излучении атмосферы и калибровочных нагрузках, позволяя в режиме реального времени получать спектры собственного излучения атмосферы, в частности, визуализировать их на экране, варьировать полосы анализа, частотные диапазоны, времена накопления сигналов, характеристики калибровочных нагрузок и т.п., т.е. полностью управлять процессом измерений, в том числе удаленно через Интернет.
5. Предложена параметрическая модель конвективно-механического пограничного слоя, учитывающая генерацию кинетической энергии турбулентности сдвиговым течением и представляющая собой обобщение модели конвективного слоя с учетом особенностей проникающей конвекции в присутствии сдвигового течения (формирования цилиндрических организованных структур, охватывающих по вертикали весь конвективный слой, вытянутых вдоль ветра и вращающихся в вертикальной плоскости). При этом механический масштаб скорости определяется скоростью механической генерации кинетической генерации турбулентности. Получено уравнение турбулентного вовлечения для атмосферных конвективно-механических слоев, которое совместно с прогностическим уравнением для высоты конвективного слоя и условием интегрального баланса плавучести позволяет определить основные параметры конвективного пограничного слоя (высоту, скорость вовлечения и перепад плавучести).
6. Разработана модель, позволяющая описывать динамику электрической структуры и формирование интенсивных зарядовых слоев в облачных системах с использованием данных радиолокационного (активного) зондирования. Модель основана на системе уравнений квазигидродинамики основных фракций, участвующих в процессах формирования зарядовых слоев. Ключевую роль при написании этой системы играет параметризация процессов электризации облачных частиц. При разумных предположениях о характере электризации в процессе таяния облачных частиц полученные решения описывают структуру и динамику пространственно разделенных областей электрического заряда в стратифицированной области слоисто-дождевых облаков и мезомасштабных конвективных систем.
На основании анализа сложных электрических измерений и данных содара показано, что измерения пульсаций электрического поля служат мощным средством для мониторинга электродинамической турбулентности в различных условиях. В частности, количество аэроэлектрических структур (АЭС), генерируемых в единицу времени, является удобной мерой интенсивности турбулентности. В стабильных условиях АЭС относительно небольшие, за исключением особых случаев – высокой влажности и тумана. В нестабильные периоды АЭС не формируется или формируется редко, а в случае конвективно неустойчивых периодов появляется порядка 5–10 АЭС в час. Анализ спектров электрических флуктуаций дает дополнительную полезную информацию о параметрах атмосферного пограничного слоя и его турбулентности. Резкое изменение наклона спектра в стабильных условиях происходит в непосредственной окрестности частоты 0,02 Гц. Характерный наклон спектра и его изменение воспроизводятся в простой модели формирования квазиэлектростатических пульсаций поля в пограничном слое.
7. На основе использования метода расчета эмиссий от пожаров, разработанного и усовершенствованного на предыдущих этапах исследования, выполнены модельные расчеты изменчивости концентрации озона в городских агломерациях центрально-европейского региона России в период экстремальных природных пожаров 2010 г. Выполнено сравнение расчетов с данными наземного мониторинга, которое показало, что модель достаточно адекватно воспроизводит наблюдаемое поведение озона в период пожаров. Изучена роль отдельных факторов в наблюдаемой изменчивости озона. В частности, установлено, что процесс образования озона за счет пирогенных эмиссий его предшественников в значительной мере компенсируется «экранирующим» эффектом дымового аэрозоля. Выявлена значительная роль гетерогенного фотоиндуцированного разрушения озона на поверхности аэрозоля.
8. На основании результатов непосредственных (in situ) измерений, выполненных с помощью прибора IDP искусственного спутника Земли «DEMETER», определены условия генерации и характеристики потоков высокоэнергичных электронов при взаимодействии излучения наземных низкочастотных радиопередатчиков с околоземной плазмой. Найдена пространственная картина высыпаний электронов. Установлено, что высыпания наблюдаются в позднее вечернее время и отсутствуют в дневные часы вследствие сравнительно высокого уровня поглощения ОНЧ волн в нижней ионосфере Земли в дневных условиях. Обнаружено, что энергетический спектр потоков высыпающихся электронов характеризуется возрастанием энергии частиц с уменьшением номера магнитной оболочки.
9. Разработаны технические задания на проведение НИОКР на разработку и изготовление восьмимиллиметрового СВЧ-скаттерометра с переключателем поляризаций и надводного блока сбора, обработки и передачи данных подводного акустического волнографа для целей проведения соответствующих натурных экспериментов, и начаты работы по этим НИОКР.
10. Проведено исследование обратного рассеяния электромагнитных волн СВЧ-диапазона на взволнованной водной поверхности и рассмотрены особенности формирования отраженного импульса при надирном зондировании радиоальтиметрами с узкой и широкой диаграммами направленности антенн. Предложена концепция доплеровского радиолокатора с ножевой диаграммой направленности антенны, обеспечивающего панорамный режим измерения высоты значительного волнения в широкой полосе обзора вдоль траектории полета с заданным пространственным разрешением. Использование в приемном тракте радиолокатора частотных фильтров позволяет разделить широкую полосу обзора на элементарные рассеивающие ячейки заданного размера и записать форму отраженного импульса для каждой ячейки. При этом форма отраженного импульса состоит из трех участков: переднего фронта, плато и заднего фронта. Численное моделирование показывает, что передний фронт отраженного импульса сохраняет информацию о высоте значительного волнения, причем высота значительного волнения в каждой рассеивающей ячейке может быть восстановлена с помощью стандартного алгоритма, применяемого для обработки радиоальтиметрических данных. Благодаря доплеровской селекции, существует возможность измерять высоту значительного волнения в широкой полосе обзора с заданным разрешением. Поскольку при частотной селекции доплеровский сдвиг зависит от угла падения и не зависит от высоты берега, точность измерений в прибрежной зоне может быть в этом случае существенно повышена по сравнению с измерениями в прибрежной зоне и внутренних водоемах стандартным радиоальтиметром, при использовании которого возникают сложности с восстановлением высоты значительного волнения из-за превышения уровня моря уровнем берега, в результате чего приход отраженного сигнала от возвышенности происходит раньше или одновременно с сигналом от водной поверхности, вызывая искажение формы переднего фронта импульса.
11. Подготовлены рекомендации по использованию в моделях численного прогноза погоды новой модели турбулентного замыкания в стратифицированных потоках.
12. Проведено исследование требований пользователей к системам, предназначенным для мониторинга локальной погоды. Разработана архитектура системы мониторинга локальной погоды и микроклимата для тестовой зоны, расположенной на территории кампуса Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Определены технические требования к аппаратным и программным решениям, на которых может базироваться система. Выбраны аппаратная, вычислительная и коммуникационная платформы на основе отладочных плат на микроконтроллере ARM Cortex-M3, которые удовлетворяют предъявляемым требованиям, а также антенная система для узлов сети в виде фазированной антенной решетки на управляемых пассивных рассеивателях, позволяющая увеличивать расстояние между узлами, определять их местоположение и строить многозвенные каналы передачи данных. Определена схема развертывания беспроводной сенсорной сети на тестовой зоне мониторинга локальной погоды: выбраны места размещения сенсорных блоков и базовой станции системы, а также место расположения сервера системы.
Поставленные задачи 1-го полугодия 2013 г. выполнены полностью.
Получены новые знания о физических процессах в планетарных пограничных слоях атмосферы и гидросферы Земли.
Полученные результаты соответствуют мировому уровню данной отрасли знаний.

Основная цель исследований по проекту в 2014 году заключалась в разработке новых теорий, создании и апробации новых приборов для оперативного прогнозирования состояния погоды и климата планетарного пограничного слоя с акцентом на прогнозировании стихийных и опасных быстроразвивающихся явлений.
В соответствии с утвержденным планом исследований на данном этапе получены следующие основные результаты.
Экспериментально исследованы характеристики электрогазодинамической турбулентности в пограничном слое атмосферы как в условиях развитой конвекции, так и при устойчивой стратификации. Предложен и реализован метод мониторинга параметров приземного слоя атмосферы, основанный на измерениях характеристик атмосферного электричества: электрического поля, тока и проводимости. Установлено, что даже в условиях долгоживущего ночного устойчивого пограничного слоя высотой до 200 м регулярно формируются области турбулентного перемешивания и аэроэлектрические структуры.
На основании анализа комплексных электрических измерений и данных содара показано, что измерения пульсаций электрического поля служат мощным средством для мониторинга электродинамической турбулентности как в условиях конвективно- неустойчивого пограничного слоя, так и в условиях устойчивой стратификации. Анализ спектров электрического поля дает дополнительную полезную информацию о параметрах атмосферного пограничного слоя и его турбулентности.
Построена физическая модель переноса заряженных частиц в планетарном пограничном слое с учетом электродного эффекта и выполнена соответствующая параметризация потока заряженных частиц и толщины электродного слоя в зависимости от концентрации аэрозолей. Сформулирована оценка толщины электродного слоя в зависимости от концентрации аэрозолей. Теоретические выводы дают основания для включения параметризации электродного эффекта в численные модели глобальной электрической цепи с учетом глобального конвективного генератора.
Результаты статистической обработки амплитудно-временных рядов наземных аэроэлектрических наблюдений 2012–2014 гг., включающие наблюдения электрического поля, концентрации легких ионов и электрической проводимости приземной атмосферы, позволяют утверждать следующее:
– наличие когерентных аэроэлектрических структур является характерной особенностью динамики турбулентных аэроэлектрических пульсаций и плотности объемного заряда;
– короткопериодные пульсации аэроэлектрического поля ΔE обладают свойством самоподобия со степенным законом изменения нормированной спектральной плотности, среднее значение показателя наклона спектров составляет aS » -2,67±0,03;
– спектр вариаций плотности объемного заряда самоподобен, показатель наклона спектра вариаций плотности объемного заряда близок к –5/3 в течение суток в интервале периодов от 10 до 500 с;
– вариации концентраций легких атмосферных ионов и плотности объемного заряда связаны с вариациями эманаций радона-222.
На основе проведенного численного моделирования получены оценки параметров возмущений, индуцируемых в околоземной плазме мощным коротковолновым радиоизлучением. Показано, что возмущения локализованы в узкой силовой трубке геомагнитного поля с характерным поперечным масштабом порядка 100 км, захватывают практически всю толщу ионосферы и имеют неоднородную пространственную структуру. Результаты проведенного моделирования хорошо согласуются с доступными данными серии натурных экспериментов «Сура»–DEMETER, в значительной мере дополняя их, что обеспечивает более глубокое понимание физических процессов, имеющих место при взаимодействии мощного радиоизлучения с околоземной плазмой.
На основе сравнения полученной в лабораторных условиях зависимости удельной эффективной площади рассеяния на прямой и перекрестной поляризации от скорости ветра с геофизическими модельными функциями, полученными на основе калибровки спутниковых данных по измерениям на океанографических буях и с самолетов, предложено обобщение геофизических модельных функций на случай сильных ветров. На основе предложенного обобщения геофизических модельных функций разработан новый алгоритм определения скорости ветра по данным радиолокационного зондирования при условиях сильного ветра.
Выявлен (с помощью скоростной видеосъемки) доминирующий механизм генерации брызг при сильном ветре, связанный с развитием особого типа неустойчивости границы раздела воды и воздуха, так называемого «bag-breakup instability». Исследована статистика событий, в результате которых генерируются брызги в приводном слое атмосферы при сильном ветре за счет механизма «bag-breakup instability».
Выполнена серия лабораторных экспериментов по моделированию ветроволнового взаимодействия в условиях устойчивой температурной стратификации приводного слоя воздушного потока в широком диапазоне изменения скорости ветра, вплоть до ураганной, и параметров волнения, включая обрушающиеся волны. Получены зависимости коэффициента обмена импульсом и теплом от скорости ветра, параметров волнения (амплитуды, крутизны) и величины, характеризующей объем брызг в приводном слое воздушного потока. Продемонстрирован рост коэффициентов обмена при увеличении концентрации брызг.
В целях разработки методов мониторинга аномалий локальной погоды на основе технологий сенсорных сетей:
– разработана методика анализа временных рядов ансамблей погодных данных, позволяющая находить зависимости в локальных погодных данных для конкретной территории;
– разработана методика применения беспроводных сенсорных сетей для снятия погодных данных, необходимых для анализа;
– разработано программное обеспечение для анализа погодных данных
– проиллюстрированы результаты анализа аномальных погодных явлений в применении к разработанному методу анализа погодных данных.

Результаты выполненных исследований за 2014 г. представлены в 54 публикациях, в том числе, 13 статьях в реферируемых журналах, 15 работах в трудах международных и российских научных конференций, 26 тезисах докладов конференций.

Таким образом, поставленные задачи этапа 2014 года выполнены полностью. Получены новые знания о физических процессах в планетарных пограничных слоях атмосферы и гидросферы Земли. Полученные результаты соответствуют мировому уровню данной отрасли знаний.
Перспективы дальнейших исследований включают разработку двухмасштабной модели электрогидродинамической турбулентности в слабопроводящей атмосфере с учетом аэрозолей, совершенствование методов регионального мониторинга конвекции (включая явления глубокой конвекции и связанные с ней опасные быстроразвивающиеся метеорологические явления), анализ механизмов генерации плазменной турбулентности в системе верхняя атмосфера–ионосфера–магнитосфера Земли и установление их связей с состоянием ионосферы и параметрами воздействия на нее, дальнейшее изучение нового механизма генерации брызг, связанного с эффектом «bag break-up», в условиях сильного ветра, а также разработку концепции оценки последствий неблагоприятных метеорологических условий для функционирования сложных антропогенных систем.

 

Публикации

Baklanov A.A., Grisogono B., Bornstein R., Mahrt L., Zilitinkevich S.S., Taylor P., Larsen S.E., Rotach M.W., Fernando H.J.S. The nature, theory, and modeling of atmospheric planetary boundary layers //Bulletin of the American Meteorological Society. 2011. V.92. No.2. P.123–128.

Esau I.N., Zilitinkevich S.S., Djolov G., Rautenbach C.J. de W. A micro-meteorological experiment in the atmospheric boundary layer in Highveld Region //Earth and Environmental Science. 2011. V.13. No.1. P. 012011-1–012011-8.

Kulmala M., Alekseychik P., Paramonov M., Laurila T., Asmi E., Arneth A., Zilitinkevich S.S., Kerminen V.-M. On measurements of aerosol particles and greenhouse gases in Siberia and future research needs //Boreal Environment Research. 2011. V.16. No.4. P.337–362.

Troitskaya Yu.I., Sergeev D.A., Ermakova O.S., Balandina G.N. Statistical parameters of the air turbulent boundary layer over steep water waves measured by the DPIV technique //Journal of Physical Oceanography. 2011. V.41. P.1421–1454.

Gorshkov K.A., Ostrovsky L.A., Soustova I.A. Dynamics of strongly nonlinear solitons in the two-layer fluid //Studies in Applied Mathematics. 2011. V.126. No.1. P. 49–73.

Ермаков С.А., Капустин И.А., Лазарева Т.Н., Шомина О.В. Об одном методе исследования затухания волн на поверхности турбулизованной жидкости //Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т.8. № 2. С.93–99.

Троицкая Ю.И., Баландина Г.Н., Соустова И.А., Рыбушкина Г.В., Костяной А.Г., Лебедев С.А., Панютин А.А., Филина Л.В. Исследования изменчивости уровня воды в Горьковском водохранилище на основе данных спутниковой альтиметрии //Исследования Земли из космоса. 2011. № 1. С.48–56.

Горшков К.А., Островский Л.А., Соустова И.А., Зайцева Н.В., Шевц Л.М. Исследование взаимодействия интенсивных солитонов внутренних волн в рамках уравнений Чой- Камасса (СС-модель) //Известия РАН. Физика атмосферы и океана .2011. Т.47. №3. С.339–347.

Баханов В.В., Богатов Н.А., Власов С.Н., Казаков В.И., Копосова Е.В., Сергеев Д.А. Лабораторное исследование двумерно неоднородных поверхностных течений над движущейся в толще жидкости сферой //Океанология. 2011. Т 51. № 4. C. 581–591.

Сергеев Д.А. Использование современных методов анемометрии по изображениям частиц (PIV - методов) при лабораторном моделировании геофизических течений //Вестник Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 4(2). C.522–524.

Гринюк А.В., Кравченко В.Н., Трофимов А.Т., Трусова О.И., Хилько А.А., Малеханов А.И., Хилько А.И. Высокочастотное акустическое наблюдение неоднородностей в мелком море с неровным дном в присутствии сильной реверберации //Акустический журнал. 2011. Т.57. № 5. С.642–650.

Гринюк А.В., Кравченко В.Н., Трофимов А.Т., Трусова О.И., Хилько А.А., Малеханов А.И., Коваленко В.В., Хилько А.И. Эксперименты по возбуждению и приему когерентных высокочастотных акустических сигналов в мелководном районе морского шельфа //Акустический журнал. 2011. Т.57. № 4. С.485–494.

Бородина Е.Л., Малеханов А.И., Хилько А.И. Пространственно-временная структура широкополосных акустических импульсов в мелком море //Известия вузов. Радиофизика. 2011. Т.54. № 4. С.260–276.

Konovalov I. B., Beekmann M., Kuznetsova I.N., Zvyagintsev A.M., Yurova A. Atmospheric impacts of the 2010 Russian wildfires: integrating modelling and measurements of an extreme air pollution episode in the Moscow region //Atmospheric Chemistry and Physics. 2011. V.11. P.10031–10056.

Коновалов И.Б. Оценка многолетних изменений эмиссий оксидов азота в мегаполисах по данным спутниковых измерений //Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т.47. №2. С.220–229.

Коновалов И.Б., Бикманн М., Кузнецова И.Н., Глазкова А.А., Вивчар А.В., Зарипов Р.Б. Оценка влияния природных пожаров на загрязнение воздуха в регионе московского мегаполиса на основе комбинированного использования химическо-транспортной модели и данных измерений //Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т.47. №2. С.496–507.

Кузнецова И.Н., Коновалов И.Б., Зарипов Р.Б., Артамонова А.А, Нахаев М.И, Лезина Е.А., Звягинцев А.М., Бикманн М. Наблюдаемая и рассчитанная изменчивость концентрации взвешенного вещества (РМ10) в Москве и Зеленограде //Метеорология и гидрология. 2011. №3. С.48–60.

Зарипов Р.Б., Коновалов И.Б., Кузнецова И.Н., Беликов И.Б., Звягинцев А.М. Использование моделей WRF ARW и CHIMERE для численного прогноза концентрации приземного озона //Метеорология и гидрология. 2011. №4. С.48–61.

Ignatov S.K., Gadzhiev O.B., Kulikov M.Yu., Petrov A.I., Razuvaev A.G., Gand M., Feigin A.M., and Schrems O. Adsorption of Methyl Hydroperoxide (CH3OOH) on Water Ice. Theoretical Study with Systematic Assessment of Coordination Modes //Journal of Physical Chemistry C. 2011. V.115. No.18. P.9081–9089.

Kulikov M.Yu., Feigin A.M., Ignatov S.K., Sennikov P.G., Bluszcz Th., Schrems O. Technical Note: VUV photodesorption rates from water ice in the 120–150 K temperature range – significance for Noctilucent Clouds //Atmospheric Chemistry and Physics. 2011. V.11. P.1729–1734.

Molkov Y.I., Mukhin D.N., Loskutov E.M., Timushev R.I., Feigin A.M. Prognosis of qualitative system behavior by noisy, nonstationary, chaotic time series //Physical Review E. 2001. V.84. No.3. P.036215.

Es'kin V.A., Kudrin A.V., Petrov E.Yu. Exact solutions for the source-excited cylindrical electromagnetic waves in a nonlinear nondispersive medium //Physical Review E. 2011. V.83. No.6. P.067602-1–067602-4.

Kudrin A.V., Bakharev P.V., Zaboronkova T.M., Krafft C. Whistler eigenmodes of magnetic flux tubes in a magnetoplasma //Plasma Physics and Controlled Fusion. 2011. V.53. No.6. P.065005-1–065005-13.

Еськин В.А., Заборонкова Т.М. Возбуждение волн свистового диапазона в магнитоактивной плазме при наличии дактов с пониженной плотностью //Вестник Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 5(3). С.293–299.

Заборонкова Т.М., Зайцева А.С., Кудрин А.В. Распределение тока рамочной антенны, расположенной на поверхности продольно замагниченного плазменного столба //Вестник Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 5(3). С.314–319.

Кудрин А.В., Шмелева Н.М. Об излучении нестационарного кольцевого электрического тока в магнитоактивной плазме //Вестник Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 5(3). С. 300–306.

Mainwaring A., Умнов А.Л., Шуралев М.О., Ельцов А.Ю. Управляемая отражательная антенная решетка, образованная нагруженными электрическими диполями //Письма в Журнал технической физики. 2011. Т.37. В.4. С.68–75.

Евтушенко А.А., Мареев Е.А. Моделирование возмущений состава мезосферы под действием высотных разрядов – спрайтов //Известия высших учебных заведений. Радиофизика. 2011. Т.54. № 2. С.123–140.

Список публикаций за 2012 год

Результаты выполненных исследований за 2012 год представлены в 168 публикациях, которые включают:
51 статью в реферируемых журналах (из них 28 статей в зарубежных журналах),
52 статьи в сборниках научных трудов (по материалам докладов на конференциях),
65 тезисов докладов.

СТАТЬИ В РЕФЕРИРУЕМЫХ ЖУРНАЛАХ
Zilitinkevich S.S., Elperin T., Kleeorin N., Rogachevskii I., Esau I.N. A hierarchy of energy- and flux-budget (EFB) turbulence closure models for stably stratified geophysical flows // Boundary-Layer Meteorol. 2012. DOI: 10.1007/s10546-012-9768-8. 33 pp.
Druzhinin O.A., Troitskaya Yu.I., Zilitinkevich S.S. Direct numerical simulation of a turbulent wind over a wavy water surface // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. P. C00J05-1–C00J05-16.
Esau I., Luhunga P., Djolov G., Rautenbach C.J. de W., Zilitinkevich S. // Links between observed micro-meteorological variability and land-use patterns in the highveld priority area of South Africa // Meteorol. Atmos. Phys. 2012. V. 118. P. 129–142.
Baklanov A.A., Bondur V.G., Klaic Z.B., Zilitinkevich S.S. Integration of geospheres in Earth systems: modern queries in environmental physics // Geofizika. 2012. V. 29. P. 1–4.
Зилитинкевич С.С., Тюряков С.А., Троицкая Ю.И., Мареев Е.А. Теоретические модели высоты пограничного слоя атмосферы и турбулентного вовлечения на его верхней границе // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. Т. 48. № 1. С. 150–160.
Kalinin A.V., Tyukhtina A.A., Zhidkov A.A. Lp-estimations of vector fields in unbounded domains // Appl. Math. 2012. V. 3. P. 45–51.
Бычков В.В., Пережогин А.С., Пережогин А.С., Шевцов Б.М., Маричев В.Н., Матвиенко Г.Г., Белов А.С., Черемисин А.А. Лидарные наблюдения появления аэрозолей в средней атмосфере Камчатки в 2007-2011 гг. // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25. № 1. С. 87–93.
Заборонкова Т.М., Кудрин А.В., Петров Е.Ю. Электродинамические характеристики ленточной антенны в магнитоактивной плазме // Радиотехника и электроника. 2012. Т. 57. № 3. С. 325–329.
Белов А.С., Марков Г.А., Комраков, Парро М. Возбуждение каналированных КНЧ-СНЧ излучений при воздействии на плазму F2-области ионосферы полем мощной радиоволны // Физика плазмы. 2012. Т. 38. № 3. С. 244–250.
Molkov Y.I., Loskutov E. M., Mukhin D.N., Feigin A.M. Molkov Y.I., Loskutov E. M., Mukhin D.N., Feigin A.M. Random dynamical models from time series // Phys. Rev. E. 2012. V. 85, No. 3. P. 036216-1–036216-9.
Wilson R.C., Fleming Z.L., Monks P.S., Clain G., Henne S., Konovalov I.B., Szopa S., Menut L. Have primary emission reduction measures reduced ozone across Europe? An analysis of European rural background ozone trends 1996–2005 // Atmos. Chem. Phys. 2012. V. 12. P. 437–454.
Троицкая Ю.И., Рыбушкина Г.В., Соустова И.А. и др. Спутниковая альтиметрия внутренних водоемов // Водные ресурсы. 2012. № 2. С. 169–185.
Д.Б. Гелашвили, Д.И. Иудин, В.Н. Якимов, Л.А. Солнцев, Г.С. Розенберг, Г.В. Шурганова, А.Г. Охапкин, Н.А. Старцева, Д.А. Пухнаревич, М.С. Снегирева Мультифрактальный анализ видовой структуры пресноводных гидробиоценозов // Изв.РАН. Серия биологическая. 2012. № 3. С. 327–335.
Жидков А.А., Калинин А.В., Тюхтина А.А. Lp -оценки векторных полей в неограниченных областях и некоторые задачи электромагнитной теории в неоднородных средах // Вестник Удмуртского университета. Серия «Математика. Механика. Компьютерные науки». 2012. № 1. С. 3–14.
Cekic B., Kalinin A.V., Mashiyev R.A., Avci M. Lp(x)(Omega)-estimates of vector fields and some applications to magnetostatics problems // J. Math. Analysis Appl. 2012. V. 389, No. 2. P. 838–851.
Shvetsov A. A., Karashtin D. A., Fedoseev L. I., Mukhin D. N., Skalyga N. K., Bolshakov O. S. and Feygin A. M. Ground-based sounding of the middle-atmosphere thermal structure in the frequency range 50–60 GHz // Radiophys. Quantum Electron. 2012. V.54, No. 8. P. 569–576.
Швецов А.А. Использование особенностей миллиметрового излучения атмосферы для дистанционного зондирования земных покровов // Журнал радиоэлектроники. 2012. № 5. C.12.
Gelashvili D.B., Solntsev L.A., Iudin D.I. Biodiversity and climate in the context of the self-similarity concept // Biology Bulletin Reviews. 2012. V. 2. No. 2. P. 124–131.
Druzhinin O.A., Troitskaya Yu.I. Regular and chaotic dynamics of a fountain in a stratified fluid // Chaos. 2012. V. 22, No. 2. P. 023116-1–023116-14.
Petrov E.Yu., Kudrin A.V. Electromagnetic oscillations in a driven nonlinear resonator: A description of complex nonlinear dynamics // Phys. Rev. E. 2012. V. 85, No. 5. P. 055202(R)-1– 055202(R)-4.
Kudrin A.V., Shmeleva N.M., Ferencz O.E., Zaboronkova T.M. Excitation of electromagnetic waves by a pulsed loop antenna in a magnetoplasma // Phys. Plasmas. 2012. V. 19, No. 6. P. 063301-1–063301-10.
Ежова Е.В., Сергеев Д.А., Кандауров А.А., Троицкая Ю.И. Нестационарная динамика турбулентных осесимметричных струй в стратифицированной жидкости. Часть 1. Экспериментальное исследование // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. Т. 48. № 4. С. 461–470.
Анисимов С.В., Галиченко С.В., Шихова Н.М. Формирование электрически активных слоев атмосферы с температурной инверсией // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. Т. 48. № 4. С. 442–452.
Troitskaya Y.I., Sergeev D.A., Kandaurov A.A., Baidakov G.A., Vdovin M.A., Kazakov V.I. Laboratory and theoretical modeling of air-sea momentum transfer under severe wind conditions // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. P. C00J21-1– C00J21-13.
Kulikov, M. Yu., Vadimova, O. L., Ignatov, S. K., Feigin, A. M. The mechanism of non-linear photochemical oscillations in the mesopause region // Nonlin. Processes Geophys. 2012. V. 19. P. 501–512.
Konovalov I.B., M. Beekmann, B. D'Anna, C. George Significant light induced ozone loss on biomass burning aerosol: evidence from chemistry-transport modeling based on new laboratory studies // Geophys. Res. Lett. 2012. V. 39. doi:10.1029/2012GL052432.
Лазарев В.А., Малеханов А.И., Мерклин Л.Р., Романова В.И., Стромков А.А., Таланов В.И., Хилько А.И. Экспериментальное исследование возможностей сейсмоакустического зондирования морского дна когерентными импульсными сигналами // Акустический журнал. 2012. Т. 58. № 2. С. 227–336.
Haugen N. E. L., Kleeorin N., Rogachevskii I. and Brandenburg A. Detection of Turbulent Thermal Diffusion of Particles in Numerical Simulations // Phys. Fluids. 2012. V. 24, No 7. P. 075106-1–075106-16.
Kleeorin N., Rogachevskii I. Growth rate of small-scale dynamo at small magnetic Prandtl numbers // Physica Scripta. 2012. V. 86. No. 1. P. 018404-1–018404-7.
Слюняев Н.Н., Солдаткин А.О., Чугунов Ю.В. Модель расширяющейся плазмосферы. 2. Пространственное распределение электрического тока // Известия вузов. Радиофизика. 2012. Т. 55. № 3. С. 159–172.
Repina I.A., Artamonov A.Yu., Chukharev A.M., Esau I., Goriachkin Yu.N., Kuzmin A.V., Pospelov M.N., Sadovskiy I.N. and Smirnov M.T. Air-Sea interaction under low and moderate winds in the Black Sea coastal zone // Eston. J. Engin. 2012. V.18. No. 2. P. 89–101.
Esau I. Large scale turbulence structure in the Ekman boundary layer // Geofizika. 2012. V. 29. No. 1. P. 5–34.
Tack A., Koskinen J. Hellsten A., Sievinen, P., Esau I., Praks, J., Kukkonen, J., Hallikainen M. Morphological Database of Paris for Atmospheric Modeling Purposes // IEEE J. Sel. Topics Appl. Earth Observations and Remote Sensing. 2012.V. 99. No. 1. P. 1–8.
Esau I., Repina I. Wind climate in Kongsfjorden, Svalbard, and attribution of leading wind driving mechanisms through turbulence-resolving simulations // Advances in Meteorology. 2012. V. 2012. P. 568454-1–568454-16.
Alexeev V.A., Esau I., Polyakov I.V., Byam S.J., Sorokina S. Vertical structure of recent Arctic warming from observed data and reanalysis products // Climatic Change. 2012. V.111. No. 2. P. 215–239.
Ежова Е.В., Троицкая Ю.И. Нестационарная динамика турбулентных осесимметричных струй в стратифицированной жидкости. Часть 2. Механизм возбуждения осесимметричных колебаний затопленной струи // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. Т. 48. № 5. С. 591–601.
Iudin D.I., Sergeev Ya.D., Hayakawa M. Interpretation of percolation in terms of infinity computations // Appl. Math. Comput. 2012.V. 218, No. 16. P. 8099–8111.
Марков Г.А., Остафийчук О.М. Уширение частотного спектра волн, формирующих геликонный разряд низкого давления // Физика плазмы. 2012. Т. 38. № 8. С. 722–727.
Ермаков С.А., Сергиевская И.А., Гущин Л.А. Затухание гравитационно-капиллярных волн в присутствии нефтяной пленки по данным лабораторных и численных экспериментов // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. Т. 48. № 5. С. 631–639.
Белов А.С., Марков Г.А., Рябов А.О., Парро М. Возмущения ионосферно-магнитосферных связей мощным ОНЧ-излучением наземных передатчиков // ЖЭТФ. 2012. Т. 142. № 6 (12). C. 1246–1252.
Якимук М.А., Колесник С.А., Кудрин А.В. Поляризационные характеристики микропульсаций геомагнитного поля // Изв. вузов. Физика. 2012. Т. 55. № 8/3. С. 132–133.
Лазарев В.А., Малеханов А.И., Мерклин Л.Р., Романова В.И., Стромков А.А., Таланов В.И., Хилько А.И. Когерентное сейсмоакустическое профилирование морского дна с использованием широкополосных сигналов // Океанология. 2012. Т. 52, № 6 (в печати).
Kemel K., Brandenburg A., Kleeorin N., Rogachevskii I. Properties of the negative effective magnetic pressure instability // Astron. Notes. 2012. V. 333. No. 2. P. 95–100.
Losada I.R., Brandenburg A., Kleeorin N., Mitra Dh., Rogachevskii I. Rotational effects on the negative magnetic pressure instability // Astron. Astrophys. 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/201220078. 17 pp.
Горшков К.А., Соустова И.А., Ермошкин А.В., Зайцева Н.В. Эволюция составного солитона уравнения Гарднера в средах с переменными параметрами // Известия вузов. Радиофизика. 2012. Т. 55. № 5. С. 380–392.
Gadzhiev O.B., Ignatov S.K., Kulikov M.Y., Feigin A.M., Razuvaev A.G., Sennikov P.G., Schrems O. Structure, energy and vibrational frequencies of oxygen allotropes On (n≤6) in the covalently bound and van der Waals forms. Ab initio study at the CCSD(T) level // J. Chem. Theory Comput. 2012. DOI: 10.1021/ct3006584.
Ермаков С.А., Капустин И.А., Сергиевская И.А. Об особенностях рассеяния радиолокационных сигналов СВЧ-диапазона на обрушивающихся гравитационно-капиллярных волнах // Известия вузов. Радиофизика. 2012. Т. 55. № 7. С. 1–10.
Белов А.С., Марков Г.А., Колесник С.А. Плазменно-волновые возмущения, индуцируемые сигналами ОНЧ радиопередатчиков // Изв. вузов. Физика. 2012. Т. 55. № 8/3. С. 138–139.
Yu. Troitskaya, G. Rybushkina, I. Soustova, G. Balandina, S. Lebedev, and A. Kostianoy Adaptive retracking of Jason-1 altimetry data for inland waters on the example of the Gorky Reservoir // Int. J. Remote Sensing. 2012. V. 33. № 23. P. 7559–7578.
Garipov G., Khrenov B., Klimov P., Klimenko V., Mareev E.A., Martinez O., Mendoza-Torres E.J., Morozenko V., Panasyuk V.I., Park H., Ponce E., Rivera L., Salazar H., Tulupov V., Vedenkin N., Yashin I. Global Transients in Ultraviolet and Red-infrared Ranges from Data of Universitetsky-Tatiana-2 Satellite// J. Geophys. Res. 2012. V. 117. DOI:10.1029/2012JD017501.
Es’kin V.A., Kudrin A.V., Zaboronkova T.M., Krafft C. Multiple scattering of electromagnetic waves by an array of parallel gyrotropic rods // Phys. Rev. E. 2012. V. 86. No. 6. P. 067601-1–067601-5.

СТАТЬИ В СБОРНИКАХ НАУЧНЫХ ТРУДОВ (ТРУДАХ КОНФЕРЕНЦИЙ)
Zaitseva A.S., Kudrin A.V., Zaboronkova T.M. Electrodynamic characteristics of a loop antenna located on the surface of an axially magnetized plasma column // Proceedings of the 6th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). Prague, 2012. P. 3053–3057.
Kyriacou G.A., Allilomes P.C., Lavranos C.S., Zekios C.L., Lavdas S.J., Kudrin A.V. Eigenanalysis of arbitrarily shaped 2-D and 3-D closed and open-radiating structures: A review // Proceedings of the Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS). Moscow, 2012. P. 107–111.
Mitsalas X.M., Kudrin A.V., Kyriacou G.A. Leaky wave radiation for body-centric wireless communications // Proceedings of the Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS). Moscow, 2012. P. 246–251.
Zekios C.L., Allilomes P.C., Kudrin A.V., Kyriacou G.A. An eigenvalue hybrid FEM formulation for three-dimensional open cavities // Proceedings of the Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS). Moscow, 2012. P. 1502–1506.
Kudrin A.V., Zaboronkova T.M., Zaitseva A.S. Using the eigenfunction expansion technique for analysis of the electrodynamic characteristics of a loop antenna located on the surface of a magnetized plasma column // Proceedings of the Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS). Moscow, 2012. P. 1511–1515.
Maximidis R., Zekios C. L., Allilomes P. C., Kudrin A.V., Kyriacou G. A. A characteristic mode eigenanalysis exploiting FEM features // Proceedings of the Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS). Moscow, 2012. P. 1516–1520.
Mitsalas X.M., Kudrin A.V., Kyriacou G.A. Analytical study of surface and leaky waves on a grounded magnetized plasma slab // Proceedings of the Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS). Moscow, 2012. P. 1526–1532.
Kudrin A.V., Shmeleva N.M., Yurasova N.V., Zaboronkova T.M. Radiation efficiency of a circular loop antenna with pulsed excitation in a magnetoplasma containing a cylindrical density nonuniformity // Proceedings of the Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS). Moscow, 2012. P. 1533–1537.
Markov G.A., Shkokov M. G., Shmeleva N.M. Guided modes of an open circular magnetized plasma waveguide in the resonant and nonresonant frequency ranges // Proceedings of the Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS). Moscow, 2012. P. 456–459.
Kudrin A.V., Shmeleva N.M., Zaboronkova T.M. Excitation of electromagnetic waves by a pulsed ring electric current in a magnetoplasma containing a cylindrical density duct // Proceedings of the International Conference «Days on Diffraction 2012». St. Petersburg: St. Petersburg Univ. Press, 2012. P. 163–168.
Zaitseva A.S., Kudrin A.V., Zaboronkova T.M., Kyriacou G.A. The theory of a loop antenna located on the surface of a circular cylinder filled with a resonant magnetoplasma // Proceedings of the 14th International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory. Kharkiv, 2012. P. 553–556.
Shmeleva N.M., Kudrin A.V., Es’kin V.A. Excitataion of electromagnetic waves by a pulsed loop antenna located in a cylindrical density duct // Proceedings of the 14th International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory. Kharkiv, 2012. P. 549–552.
Sokoloff D., Zhang H., Moss D., Kleeorin N., Kuzanyan K., Rogachevskii I., Gao Y., Xu H. Current helicity constraints in solar dynamo models // Proceedings of IAU Symposium 294 on Solar and Astrophysical Dynamos and Magnetic Activity. Cambridge, 2012 (in press).
Kapyla P.J., Brandenburg A., Kleeorin N., Mantere M.J., Rogachevskii I. Negative effective magnetic pressure in turbulent convection // Proceedings of IAU Symposium 294 on Solar and Astrophysical Dynamos and Magnetic Activity. Cambridge, 2012 (in press).
Sergievskaya I., Ermakov S. On oil films detection on the sea surface using optical remote sensing methods // Proceedings of SPIE Asia-Pacific Remote Sensing. Kyoto, 2012 (in press).
Беликович М.В., Мухин Д.Н., Фейгин А.М. Восстановление высотного профиля озона по данным радиометрических измерений в микроволновом диапазоне // Труды XVI Международной школы-конференции молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты». Москва, 2012. С. 66.
Зинченко И.И., Носов В.И., Никифоров П.Л., Федосеев Л.И., Швецов А.А., Большаков О.С. Двухчастотный измеритель атмосферного поглощения в миллиметровом диапазоне // Труды Института прикладной астрономии РАН. Вып. 24. Санкт-Петербург, 2012. С. 194–198.
Богатов Н.А., Костинский А.Ю., Мареев Е.А., Сысоев В.С. СВЧ диагностика стримерной зоны и чехла длинного искрового разряда // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 2. Санкт-Петербург, 2012. С. 12–13.
Титченко Ю.А., Караев В.Ю., Мешков Е.М., Баландина Г.Н., Титов В.И.. Применение акустического волнографа для измерения статистических параметров волнения: теория и эксперимент // Труды V Всероссийской научной конференции «Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред» в рамках Вторых Армандовских чтений. Муром, 2012. С. 218–222.
Титченко Ю.А., Караев В.Ю. Определение параметров морского волнения, с помощью модифицированного акустического волнографа // Труды Всероссийского молодежного конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области физических наук. Москва, 2012. С. 243–248.
Коваленко В.В., Лучинин А.Г., Малеханов А.И., Мареев Е.А., Хилько А.И. Принципы и методы мониторинга океана на основе сетевой интегрированной системы согласованных со средой сенсоров // Труды XI Всеросс. конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». Санкт-Петербург, 2012. С. 5–8.
Малеханов А.И., Смирнов А.В. Моделирование функции пространственной когерентности многомодового сигнала в случайно-неоднородном океаническом волноводе // Труды XI Всеросс. конф. «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». Санкт-Петербург, 2012. С. 348–351.
Малеханов А.И., Смирнов А.В. Моделирование отклика протяженной горизонтальной антенны на частично-когерентный многомодовый сигнал в подводном звуковом канале // Сб. трудов научной конференции «Сессия Научного совета по акустике РАН и XXV сессия РАО». Т. 2. Москва, 2012. С. 209–212.
Анисимов С.В. Динамика электричества невозмущенной атмосферы средних широт // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С.18–22.
Анисимов С.В., Афиногенов К.В., Галиченко С.В. Вариации электрической проводимости приземного слоя атмосферы // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 22–24.
Анисимов С.В., Афиногенов К.В., Гурьев А.В., Дмитриев Э.М. Атмосферные электрические наблюдения на геофизической обсерватории «Борок» // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 24–26.
Анисимов С.В., Галиченко С.В., Шихова Н.М., Афиногенов К.В. Моделирование электрического состояния конвективного планетарного пограничного слоя // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 26–28.
Бударагин Д.И., Климашев В.Ю., Емельянов А.А., Иудин Д.И. Электрическая прочность заряженного аэрозоля // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 42–44.
Давыденко С.С., Мареев Е.А., Сергеев А.С. Модель электромагнитного отклика атмосферы на молниевый разряд // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 64–67.
Евтушенко А.А., Кутерин Ф.А., Мареев Е.А. Возмущения электрического поля и состава средней атмосферы под действием высотных разрядов // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 71–73.
Жидков А.А., Калинин А.В. Моделирование возмущений проводимости в глобальной электрической цепи // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 77–78.
Ильин Н.В., Евтушенко А.А., Кутерин Ф.А., Мареев Е.А., Шаталина М.В. Критерии формирования и сравнительный анализ глобальных атмосферных электрических цепей планет солнечной системы // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 88–90.
Ильин Н.В., Евтушенко А.А., Кутерин Ф.А., Мареев Е.А., Шаталина М.В., Анисимов С.В., Шихова Н.М., Галиченко С.В., Конвективный перенос электрического заряда в пограничном слое атмосферы и его диагностика // Труды VII Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 90–92.
Иудин Д.И., Мареев Е.А., Емельянов А.А., Климашев В.Ю., Иудин Ф.Д. Пространственно–временная динамика и флуктуационное понижение порога пробоя облачной среды // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 96–98.
Калинин А.В., Григорьев Е.Е., Терентьев А.М. О некоторых соотношениях теории классического электродного эффекта // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 99–101.
Караштин А.Н., Шлюгаев В.Ю., Караштина О.С., Комраков Г.П., Лисов А.А., Пичужкин Е.В., Гуревич А.В. Исследование радиоизлучения молниевого разряда с высоким временным разрешением // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 105.
Климашев В.Ю., Емельянов А.А., Иудин Д.И. Стохастический разогрев электронов в поле грозового облака // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 113–115.
Климашев В.Ю., Емельянов А.А., Иудин Ф.Д., Давыденко С.С., Иудин Д.И. Эстафетная проводимость аэрозольной плазмы грозового облака // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 115–117.
Клименко В.В. Нетепловой дециметровый радиошум из области атмосферного фронта // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 117–119.
Клименко В.В., Денисов В.П., Широков Е.А. О применении методов статистической радиофизики к анализу электрических полей грозового облака // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 121–124.
Кутерин Ф.А., Микрюков П.А., Шлюгаев Ю.В. Применение длинных искровых разрядов для калибровки грозопеленгаторов // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 154–155.
Мареев Е.А. Глобальная электрическая цепь: достижения и проблемы // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 159–162.
Мареева О.В., Мареев Е.А., Калинин А.В., Жидков А.А. Моделирование конвективного тока и его суточной вариации в глобальной электрической цепи // Труды VII Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. C. 163–165.
Микрюков П.А., Шлюгаев Ю.В. Проект аэростатной системы для исследования электрических свойств атмосферы на высотах до 300 м // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 168–169.
Соколов В.В., Мареев Е.А. Практические применения исследований атмосферного электричества в оперативной работе гидрометеорологической службы // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 227–228.
Суходолов Т.В., Смышляев С.П., Мареев Е.А. Моделирование глобальных аспектов молниевой активности для исследования обратных связей с изменениями климата и газового состава атмосферы // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 236–238.
Сысоев В.С., Костинский А.Ю., Климашев В.Ю., Емельянов А.А., Иудин Д.И. Электрическая структура униполярного облака // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 238–240.
Сысоев В.С., Костинский А.Ю., Макальский Л.М., Андреев М.Г., Булатов М.У., Сухаревский Д.И., Мареев Е.А. Огни святого Эльма: лабораторное моделирование // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 240–242.
Сысоев В.С., Макальский Л.М., Андреев М.Г., Булатов М.У., Сухаревский Д.И., Иудин Д.И., Костинский А.Ю. Физическое моделирование межоблачного разряда в лабораторном эксперименте // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 244–245.
Шаталина М.В., Клименко В.В., Франк-Каменецкий А.В. Низкочастотные спектры вариаций атмосферного электрического поля // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 259–261.
Шихова Н.М., Анисимов С.В. Турбулентная составляющая аэроэлектрического поля // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 261–263.
Шлюгаев Ю.В., Клименко В.В., Мареев Е.А., Панютин А.А., Соколов В.В., Шаталина М.В. Мониторинг опасных метеорологических явлений в верхнее-волжском регионе // Труды 7-ой Всероссийской конференции по атмосферному электричеству. Т. 1. Санкт-Петербург, 2012. С. 263–267.

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ
Zilitinkevich S.S. Turbulence and boundary layers in the climate system // IEAS High Level Academic Forum «21st Century Science and Technology for Green Economy and Sustainable development». Beijing, 2012.
Zilitinkevich S. A fresh view on the concept of boundary-layer depth and the Monin-Obukhov similarity theory // European Meteorological Society (EMS) Annual Meeting Abstracts, V. 9. Lódz, 2012. P. EMS2012-417.
Zilitinkevich S.S. Turbulence in stable and very stable stratification: Advances in physics and new tools for modelling turbulent mixing in climate and climate-change models // Solar Activity and Nature of Global and Regional Climate Change: Abstracts. Irkutsk, 2012. Р. 41.
Zilitinkevich S.S. Turbulence closure problem: State of the art and applications to environmental modeling // XII International Conference on Integral Methods in Science and Engineering: Abstracts. Bento Conclaves, 2012. P. 12–13.
Zilitinkevich S.S. Turbulence in stable and very stable stratification: advances in physics towards improved modelling of atmospheric circulation and climate change // Abstract Book of Bjerknes Centre 10-year Anniversary Conference «Climate Change in High Latitudes». Bergen, 2012.
Tyuryakov S., Kadantsev E., Zilitinkevich S. New features of turbulent heat transfer in stable and very stable stratification // European Meteorological Society (EMS) Annual Meeting Abstracts, V. 9. Lódz, 2012. P. EMS2012-16.
Kadantsev E., Tyuryakov S., Zilitinkevich S. Analytical derivation and empirical validation of the resistance laws for different types of planetary boundary layer // European Meteorological Society (EMS) Annual Meeting Abstracts, V. 9. Lódz, 2012. P. EMS2012-38.
Konovalov I.B., Beekmann M., D'Anna B., and George C. Heterogeneous reactions on biomass burning aerosol: the case study of the 2010 mega fire event in Russia // Geophysical Research Abstracts. V. 14. Vienna, 2012. P. 7370.
Konovalov I.B., Beekmann M., Kuznetsova I.N., Zvyagintsev A.M., Yurova A. Wildfire emission estimates derived from fire radiative power observation: The study of the 2010 Russian mega-fire event // 15th GEIA Conference: Abstracts. Toulouse, 2012. Р. 58.
Berezin E.V., I.B. Konovalov, P. Ciais, A. Richter Evaluation of multi-annual changes in CO2 emission from China using tropospheric NO2 satellite measurements // 15th GEIA Conference: Abstracts. Toulouse, 2012. Р. 15.
Konovalov I., Beekmann M., D'Anna B., George C., Eremenko M., Dufour G., Cuesta J. Effects of Russian wildfire emissions during the summer 2010 heat wave on tropospheric ozone and aerosol: impact of biomass burning aerosol on ozone levels // Quadrennial Ozone Symposium 2012: Abstracts. Toronto, 2012. P. 2B.2.
Kulikov M.Y., Krasil’nikov A.A., Shvetsov A.A., Mukhin D.N., Fedoseev L.I., Ryskin V.G., Belikovich M.V., Karashtin D.A., Kukin L.M., Feigin A.M. Simultaneous microwave measurements of middle atmospheric ozone and temperature during sudden stratospheric warming // Geophysical Research Abstracts. V. 14. Vienna, 2012. P. EGU2012-10911.
Shvetsov A.A., Krasil’nikov A.A., Karashtin D.A., Kulikov M.Y., Mukhin D.N., Bolshakov O.S. , Fedoseev L.I. , Ryskin V.G., Belikovich M.V., Kukin L.M., Feigin A.M. Ground-based microwave complex for remote sounding of middle atmosphere thermal structure and ozone concentration // 39th COSPAR Scientic Assembly 2012: Abstracts. Mysore, 2012. P. 10314.
Feigin A., Shvetsov A., Fedoseev L., Karashtin D., Bolshakov O., Mukhin D., Skalyga N. Novel ground-dased instrument for day-and-night monitoring of the stratosphere and the upper troposphere temperature profile // Geophysical Research Abstracts. V. 14. Vienna, 2012. P. EGU2012-3529.
Feigin A.M., Shvetsov A.A., Krasil’nikov A.A., Karashtin D.A., Kulikov M.Y., Mukhin D.N., Bolshakov O.S., Fedoseev L.I., Ryskin V.G., Belikovich M.V., Kukin L.M. Ground-based microwave measuring of middle atmosphere ozone and temperature profiles during sudden stratospheric warming // AGU Fall Meeting: Abstracts. San-Francisco, 2012. P. A21G-0133.
Rybushkina G., Troitskaya Yu., Soustova I. JASON-2 satellite water level monitoring in the Volga reservoirs // IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2012 (IGARSS 2012): Abstracts. Munich, 2012. P. 4315.
Troitskaya Yu., Rybushkina G., Soustova I., Lebedev S. Adaptive re-tracking of JASON-1 altimeter data for inland waters (on an example of Gorky reservoir on the Volga river) // IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2012 (IGARSS 2012): Abstracts. Munich, 2012. P. 4551.
Ermakov S., Kapustin I., Lazareva T., Kalimulin R., Sergievskaya I. On surface signatures of ship wakes // IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2012 (IGARSS 2012): Abstracts. Munich, 2012. P. 4311.
Troitskaya Yu., Sergeev D., Kandaurov A., Baidakov G., Kazakov V. Laboratory modeling of air-sea interaction under severe wind conditions // IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2012 (IGARSS 2012): Abstracts. Munich, 2012. P. 2667.
Troitskaya Yu., Ezhova E., Semenova A., and Soustova I. Effect of sea sprays on air-sea momentum exchange at severe wind conditions // Geophysical Research Abstracts. V. 14. Vienna, 2012. P. EGU2012-12148.
Troitskaya Yu., Ezhova E., Sergeev D., Kandaurov A., Baidakov G., and Vdovin M. On effect of wind surface waves on mass and momentum transfer in a stratified turbulent boundary layer // Geophysical Research Abstracts. V. 14. Vienna, 2012. P. EGU2012-12187.
Titchenko Yu., Karaev V., Balandina G., Titov V. The use of an underwater acoustical wave gauge for measurement of sea surface parameters // Pan Ocean Remote Sensing Conference (PORSEC-2012): Abstracts. Kochi, 2012. Р. 265.
Druzhinin O.A., Troitskaya Y.I. The radiation of internal waves by a turbulent fountain in a stratified fluid // IUTAM symposium 12-3 «Waves in fluids: effects of non-linearity, rotation, stratification and dissipation»: Abstracts. Moscow, 2012. Р. 63–65.
Kudrin A.V., Shmeleva N.M., Zaboronkova T.M. Excitation of electromagnetic waves by a pulsed ring electric current in a magnetoplasma containing a cylindrical density duct // International Conference «Days on Diffraction 2012»: Abstracts. St. Petersburg, 2012. P. 69–70.
Kyriacou G.A., Allilomes P.C., Lavranos C.S., Zekios C.L., Lavdas S.J., Kudrin A.V. Eigenanalysis of arbitrarily shaped 2-D and 3-D closed and open-radiating structures: A review // Progress in Electromagnetics Research Symposium: Abstracts. Moscow, 2012. P. 56.
Mitsalas X.M., Kudrin A.V., Kyriacou G.A. Leaky wave radiation for body-centric wireless communications // Progress in Electromagnetics Research Symposium: Abstracts. Moscow, 2012. P. 134.
Zekios C.L., Allilomes P.C., Kudrin A.V., Kyriacou G.A. An eigenvalue hybrid FEM formulation for three-dimensional open cavities // Progress in Electromagnetics Research Symposium: Abstracts. Moscow, 2012. P. 856.
Kudrin A.V., Zaboronkova T.M., Zaitseva A.S. Using the eigenfunction expansion technique for analysis of the electrodynamic characteristics of a loop antenna located on the surface of a magnetized plasma column // Progress in Electromagnetics Research Symposium: Abstracts. Moscow, 2012. P. 859.
Maximidis R., Zekios C. L., Allilomes P. C., Kudrin A.V., Kyriacou G. A. A characteristic mode eigenanalysis exploiting FEM features // Progress in Electromagnetics Research Symposium: Abstracts. Moscow, 2012. P. 860.
Mitsalas X.M., Kudrin A.V., Kyriacou G.A. Analytical study of surface and leaky waves on a grounded magnetized plasma slab // Progress in Electromagnetics Research Symposium: Abstracts. Moscow, 2012. P. 862.
Kudrin A.V., Shmeleva N.M., Yurasova N.V., Zaboronkova T.M. Radiation efficiency of a circular loop antenna with pulsed excitation in a magnetoplasma containing a cylindrical density nonuniformity // Progress in Electromagnetics Research Symposium: Abstracts. Moscow, 2012. P. 863.
Markov G.A., Shkokov M. G., Shmeleva N.M. Guided modes of an open circular magnetized plasma waveguide in the resonant and nonresonant frequency ranges // Progress in Electromagnetics Research Symposium: Abstracts. Moscow, 2012. P. 250.
Troitskaya Yu.I., Sergeev D.A., Kandaurov A.A. Laboratory investigation of the wind wave surface spectra for smooth and steep waves// IUTAM symposium 12-3 “Waves in fluids: effects of non-linearity, rotation, stratification and dissipation”: Abstracts. Moscow, 2012. P.161.
Sergeev D.A., Troitskaya Yu.I., Kandaurov A.A. Experimental modeling of air sea interaction under hurricane conditions// IUTAM symposium 12-3 «Waves in fluids: effects of non-linearity, rotation, stratification and dissipation»: Abstracts. Moscow, 2012. P. 145.
Sergeev D.A., Troitskaya Yu.I., Kandaurov A.A., Baidakov G.A, Vdovin M.I., Kazakov V.I. Investigation of air-sea momentum transfer under hurricane wind conditions within laboratory modeling// European Meteorological Society (EMS) Annual Meeting Abstracts, V. 9. Lódz, 2012. P. EMS2012-400.
Belov A.S., Markov G.A., Parrot M. Satellite observations of plasma-wave disturbances induced by high-power radio emission from the NWC transmitter // International Conference-School on Plasma Physics and Controlled Fusion: Abstracts. Alushta, 2012. P. 102.
Ermakov S.A., Sergievskaya I.A., Lazareva T.N., Kapustin I.A. On physical principles of characterization of algae bloom using SAR // The 4th International Workshop on SAR Oceanography (SEASAR 2012): Abstracts. Tromsø, 2012. P. 177.
Ermakov S.A., da Silva J., Kapustin I., Sergievskaya I. Field experiments on SAR detection of film slicks // The 4th International Workshop on SAR Oceanography (SEASAR 2012): Abstracts. Tromsø, 2012. P. 103.
Березин Е.В., Коновалов И.Б., Сиаис Ф.. Использование спутниковых данных по тропосферному содержанию диоксида азота для валидации многолетних изменений эмиссий диоксида углерода // XVI международная школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Климатические процессы. Атмосферное Электричество»: Тез. докл. Звенигород, 2012. С. 38.
Беликович М.В., Мухин Д.Н., Фейгин А.М. Восстановление высотного профиля концентрации малых газовых составляющих (озона и водяного пара) по данным радиометрических измерений в микроволновом диапазоне // XVI научная школа «Нелинейные волны-2012»: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 12.
Беликович М.В., Мухин Д.Н., Фейгин А.М. Восстановление высотного профиля концентрации озона по данным радиометрических измерений в микроволновом диапазоне // XVI международная школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты»: Тез. докл. Звенигород, 2012. С. 37.
Куликов М.Ю., Одновременные микроволновые измерения озона и температуры средней атмосферы в течение внезапного стратосферного потепления // 16-ая всероссийская школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические процессы»: Тез. докл. Звенигород, 2012. С.12.
Свинков Н.В., Игнатов С.К., Разуваев А.Г., Куликов М.Ю. Диффузия радикалов, образующихся при УФ-фотолизе водного льда. Молекулярно-динамическое моделирование // XXIV Всероссийская конференция «Современная химическая физика»: Тез. докл. Туапсе, 2012. С. 191–192.
Свинков Н.В., Игнатов С.К., Куликов М.Ю. Диффузия и десорбция радикалов, образующихся при УФ-фотолизе водного льда. Молекулярно-динамическое моделирование // 15-ая конференция молодых ученых-химиков Нижегородской области: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 48.
Титченко Ю.А., Караев В.Ю., Мешков Е.М., Баландина Г.Н., Применение акустического волнографа для измерения параметров крупномасштабного волнения // X открытая всероссийская конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»: Тез. докл. Москва, 2012. С. 299.
Фейгин А.М. Стохастическая реконструкция динамических систем для долгосрочного прогноза критических переходов // XVI международная школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты»: Тез. докл. Звенигород, 2012. С. 30.
Анисимов С.В. Электричество невозмущенной приземной атмосферы средних широт // XVI международная школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты»: Тез. докл. Звенигород, 2012. С. 31.
Давыденко С.С., Мареев Е.А., Сергеев А.С. Моделирование полей и токов грозового электрического генератора // XVI международная школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты»: Тез. докл. Звенигород, 2012. С. 32.
Иудин Д.И. Фрактальная динамика молниевого разряда // XVI международная школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты»: Тез. докл. Звенигород, 2012. С. 33.
Мареев Е.А. Особенности электродинамики грозового облака // XVI международная школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты»: Тез. докл. Звенигород, 2012. С. 34.
Афиногенов К.В., Галиченко С.В., Анисимов С.В. Вариации электрической проводимости приземного слоя атмосферы по данным полевых наблюдений 2011 г. // XVI международная школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты»: Тез. докл. Звенигород, 2012. С. 112.
Жидков А.А., Калинин А.В., Мареев Е.А. Моделирование атмосферных источников глобальной электрической цепи // XVI международная школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты»: Тез. докл. Звенигород, 2012. С. 114.
Суходолов Т.В., Смышляев С.П., Мареев Е.А. Моделирование глобальных аспектов молниевой активности для исследования обратных связей с изменениями климата и газового состава атмосферы // XVI международная школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты»: Тез. докл. Звенигород, 2012. С. 118.
Шаталина М.В., Клименко В.В., Франк-Каменецкий А.В. Низкочастотные спектры флуктуаций электрического поля в приземном слое атмосферы // XVI международная школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты»: Тез. докл. Звенигород, 2012. С. 121.
Гаврилов А.С., Мухин Д.Н., Лоскутов Е.М., Фейгин А.М. Стохастический подход и реконструкции динамических систем: критерий выбора оптимальной модели // XVI научная школа «Нелинейные волны-2012»: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 23.
Евтушенко А.А., Кутерин Ф.А. Самосогласованная модель возмущений состава мезосферы под действием высотного разряда-спрайта // XVI научная школа «Нелинейные волны-2012»: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 41.
Ежова Е.В., Сергеев Д.А., Троицкая Ю.И. Обмен импульсом и плавучестью в турбулентном пограничном слое атмосферы над взволнованной водной поверхностью // XVI научная школа «Нелинейные волны-2012»: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 44.
Горшков К.А., Соустова И.А., Ермошкин А.В., Зайцева Н.В. Особенности дистанционной диагностики интенсивных внутренних волн, включая составные солитоны большой амплитуды // XVI научная школа «Нелинейные волны-2012»: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 46.
Ильин Н.В., Смирнов А.И. Резонансные эффекты при генерации второй гармоники на металлических наночастицах // XVI научная школа «Нелинейные волны-2012»: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 56.
Ермаков С.А., Капустин И.А., Лазарева Т.Н., Калимулин Р.Р. «Пузырьковый волнолом Тэйлора». Лабораторный эксперимент // XVI научная школа «Нелинейные волны-2012»: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 57.
Кутерин Ф.А., Евтушенко А.А. О численном моделировании нелинейных плазмохимических систем с большим количеством компонент // XVI научная школа «Нелинейные волны-2012»: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 87.
Кандауров А.А., Казаков В.И., Сергеев Д.А., Троицкая Ю.И. Лабораторное моделирование ветроволнового взаимодействия при экстремальных метеоусловиях // XVI научная школа «Нелинейные волны-2012»: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 118.
Смирнов А.В., Малеханов А.И. Моделирование функции пространственной когерентности многомодового сигнала в случайно-неоднородном океаническом волноводе для горизонтально ориентированной антенны // XVI научная школа «Нелинейные волны-2012»: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 123.
Титченко Ю.А., Караев В.Ю., Баландина Г.Н., Титов В.И. Использование акустического волнографа для измерения характеристик морской поверхности // XVI научная школа «Нелинейные волны-2012»: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 137.
Шомина О.В., Ермаков С.А, Капустин И.А., Лазарева Т.Н. Экспериментальное исследование затухания волн на воде под действием турбулентности // XVI научная школа «Нелинейные волны-2012»: Тез. докл. Нижний Новгород, 2012. С. 153

В 2013 году результаты исследований опубликованы (предварительные данные за 1 полугодие) в 16 статьях в реферируемых зарубежных и российских журналах, в 7 статьях в сборниках трудов и 20 тезисах научных конференций.

СТАТЬИ В РЕФЕРИРУЕМЫХ ЖУРНАЛАХ

Troitskaya Yu.I., Ezhova E.V., Zilitinkevich S.S. Momentum and buoyancy transfer in atmospheric turbulent boundary layer over wavy water surface. Part 1: Harmonic wave // Nonlin. Processes Geophys. 2013. V. 20. doi: 10.5194/npg-20-1-2013.
Esau I., Davy R., Outten S., Tyuryakov S., Zilitinkevich S. Structuring of turbulence and its impact on basic features of Ekman boundary layers // Nonlin. Processes Geophys. 2013. V. 20. P. 589–604.
Karaev V., Meshkov E., Chu X. Simulation of radar with a knife-like antenna beam using precipitation radar data // Int. J. Remote Sensing. 2013. V. 34. № 22. P. 7906–7924.
Ермаков С.А., Капустин И.А., Лазарева Т.Н., Сергиевская И.А., Андриянова Н.В. О возможностях радиолокационной диагностики зон эвтрофирования водоемов // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2013. Т. 49, № 3. С. 307–314.
Белов А.С., Вдовиченко И.А., Курина Л.Е., Марков Г.А. Формирование плазменной антенны с помощью взрывного воздействия на резонансный радиоразряд в ионосфере // Вестник ННГУ. 2013. № 5 (1). С. 67–71.
Kudrin A.V., Zaitseva A.S., Zaboronkova T.M., Krafft C., Kyriacou G.A. Theory of a strip loop antenna located on the surface of an axially magnetized plasma column // Prog. Electromagn. Res. B. 2013. V. 51. P. 221–246.
Brandenburg A., Gressel O., Käpylä P. J., Kleeorin N., Mantere M.J., Rogachevskii I. New Scaling for the Alpha Effect in Slowly Rotating Turbulence // Astrophysical Journal. 2013. V. 762. 127 (1–11).
Kemel K., Brandenburg A., Kleeorin N., Rogachevskii I. Nonuniformity Effects in the Negative Effective Magnetic Pressure Instability // Physica Scripta. 2013. T155, 014027 (1–6).
Losada I.R., Brandenburg A., Kleeorin N., Rogachevskii I. Competition of Rotation and Stratification in Flux Concentrations // Astron. Astrophys. 2013. V. 556. A83 (1–12).
Jabbari S., Brandenburg A., Kleeorin N., Rogachevskii I. Surface Flux Concentrations in a Spherical α2 Dynamo // Astron. Astrophys. 2013. V. 556. A106 (1–7).
Elperin T., Kleeorin N., Liberman M., Rogachevskii I. Tangling Clustering Instability for Small Particles in Temperature Stratified Turbulence // Phys. Fluids. 2013. V. 25. 085104 (1–18).
Караев В., Мешков Е., Чу К. Особенности классификации типов волнения в задачах радиолокационного зондирования // Исследование Земли из космоса. 2013. № 4. С. 16–26.
Petrov E.Yu., Kudrin A.V. Exact self-similar solutions in Born–Infeld theory // Phys. Rev. D. 2013. V. 87, № 8. P. 087703-1–087703-5.
Кузнецова И.Н., Коновалов И.Б., Глазкова А.А., Березин Е.В., Бикманн М., Шульце E.-Д. Оценка вклада трансграничного переноса в загрязнение атмосферы в Дальневосточном регионе на основе применения химическо-транспортной модели // Метеорология и гидрология. 2013. Т. 38, № 3. С. 150–158.
Hellsten A., Zilitinkevich S. Role of convective structures and background turbulence in the dry convective boundary layer // Boundary-Layer Meteorol. 2013. doi: 10.1007/s10546-013-9854-6.
Eidelman A., Elperin T., Gluzman Y., Kleeorin N., Rogachevskii I. Experimental study of temperature fluctua-tions in forced stably stratified turbulent flows // Phys. Fluids. 2013. V. 25. 015111 (1–16).

СТАТЬИ В СБОРНИКАХ НАУЧНЫХ ТРУДОВ (ТРУДАХ КОНФЕРЕНЦИЙ)

Druzhinin O.A., Troitskaya Yu. I. The radiation of internal waves by a turbulent fountain in a stratified fluid // IUTAM Symposium on Waves in Fluids: Effects of Nonlinearity, Rotation, Stratification and Dissipation: Procedia IUTAM, Vol. 8, 2013. P. 94 - 102.
Kudrin A.V., Shkokova N.M., Es’kin V.A., Zaboronkova T.M. Whistler wave radiation from a pulsed loop antenna located in a cylindrical density duct // Proc. of the 7th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). Gothenburg, 2013. P. 1038–1042.
Kudrin A.V., Petrov E.Yu. Fractal Fourier spectra of electromagnetic oscillations in a driven nonlinear resonator. // Proc. of the 2013 International Symposium on Electromagnetic Theory. Hiroshima, 2013. P. 759–762.
Zaitseva A.S., Kudrin A.V., Spagnolo B., Zaboronkova T.M. Analysis of a strip loop antenna located on the surface of an open cylindrical waveguide filled with a resonant magnetoplasma // Proc. of the 2013 International Symposium on Electromagnetic Theory. Hiroshima, 2013. P. 672–675.
Баханов В.В., Богатов Н.А., Ермошкин А.В., Кемарская О.Н. Лабораторные исследования модуляции обрушений коротких ветровых волн в поле длинной поверхностной волны // Труды XXVIII Всероссийского симпозиума «Радиолокационное исследование природных сред». Санкт-Петербург, 2013. Т.1, Вып.10, С. 236-245.
Krasilnikov A.A., Kulikov M.Y., Kukin L.M., Ryskin V.G., Fedoseev L.I., Shvetsov A.A., Bolshakov O.S., Shchitov A.M., Feigin A.M. Prototype of mobile microwave ozonometer suitable for network operation // The Eighth International Kharkov Symposium on Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves (MSMW'2013) and Workshop on Terahertz Technologies (Teratech'2013): Symposium Proceedings. Kharkov, 2013. [in press].
Ryskin V.G., Shvetsov A.A., Demkin V.M., Kukin L.M., Fedoseev L.I., Shchitov A.M. Ground-based microwave spectroradiometer for thermal sounding of atmosphere // The Eighth International Kharkov Symposium on Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves (MSMW'2013) and Workshop on Terahertz Technologies (Teratech'2013): Symposium Proceedings. Kharkov, 2013. [in press].

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ

Красильников А.А, Куликов М.Ю., Кукин Л.М., Рыскин В.Г, Швецов А.А., Большаков О.С., Щитов А.М., Фейгин А.М. Мобильный микроволновый озонометр с автоматической внутренней калибровкой // IX Всеросийский семинар по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн: Тезисы докладов. Нижний Новгород, 2013. С. 103-104.
Швецов А.А., Рыскин В.Г., Кукин Л.М., Федосеев Л.И., Щитов А.М. Спектрорадиометр для дистанционного зондирования окружающей среды в полосе молекулярного кислорода // IX Всеросийский семинар по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн: Тезисы докладов. Нижний Новгород, 2013. С. 98-99.
Зинченко И.И., Носов В.И., Никифоров П.Л., Федосеев Л.И., Швецов А.А. Двухволновый измеритель атмосферного поглощения «МИАП-2»: Тестовые измерения в Нижнем Новгороде // IX Всеросийский семинар по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн: Тезисы докладов. Нижний Новгород, 2013. С. 96-97.
Outten S., Esau I. Bjerknes compensation and its role in the Arctic // The Third International Symposium on the Arctic Research (ISAR-3): Abstracts. Tokyo, 2013. G7-P2.
Alexeev V.A., Tachibana Y., Cohen J.E., Esau I. Is warming Arctic causing colder winters in Siberia? // The Third International Symposium on the Arctic Research (ISAR-3): Abstracts. Tokyo, 2013. S5-P18.
Грач С.М., Клименко В.В., Шиндин А.В., Насыров И.А., Белецкий А.Б., Сергеев Е.Н., Погорелко Н.А., Иванов Д.А., Яшнов В.А. Влияние мощного радиоизлучения стенда ”Сура” на оптическое свечение ионосферы в красной (630 нм) и зеленой (557.7 нм) линиях атомарного кислорода // 8-я конференция “Физика плазмы в Солнечной системе”: Тезисы докладов. Москва, 2013. С.57-58.
Иудин Д.И., Емельянов А.А., Климашев В.Ю., Дмитриенко Р.Д. Фрактальная электродинамика грозового облака// Международное совещание «Первые результаты проекта Чибис-М»: Тезисы докладов. Таруса, 2013. С. 36-38.
Berezin E.V., Konovalov I.B., Ciais Ph., Broquet G., Wu L., Beekmann M., Hadji-Lazaro J., Clerbaux C., Andreae M.O., Kaiser J.W., Schulze E.-D. CO2 emissions from wildfires in Siberia: FRP measurement based estimates constrained by satellite and ground based observations of co-emitted species // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. Vienna, 2013. Vol. 15. EGU2013-6796.
Konovalov I.B., Beekmann M., Kaiser J.W., Shudyaev A.A., Yurova A., Kuznetsova I.N. Diurnal variations of wildfire emissions in Europe: analysis of the MODIS and SEVIRI measurements in the framework of the regional scale air pollution modeling // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. Vienna, 2013. Vol. 15. EGU2013-6755.
Березин Е.В., Коновалов И.Б. Эмиссии диоксида углерода от природных пожаров в Сибири: оценки, основанные на спутниковых измерениях аэрозольной оптической толщи и содержания монооксида углерода в нижней атмосфере // Конференция молодых специалистов по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды: Тезисы докладов. Обнинск, 2013. С. 51-54.
Беликович М.В., Красильников А.А., Куликов М.Ю., Кукин Л.М., Мухин Д.Н., Рыскин В.Г., Федосеев Л.И., Швецов А.А., Большаков О.С., Щитов А.М., Фейгин А.М. Стратосферные измерения с помощью мобильного микроволнового озонометра наземного базирования // Конференция молодых специалистов по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды: Тезисы докладов. Обнинск, 2013. С. 47-50.
Shvetsov A.A., Krasil’nikov A.A., Kulikov M.Y., Bolshakov O.S., Mukhin D.N., Fedoseev L.I., Ryskin V.G., Belikovich M.V., Karashtin D.A., Feigin A.M. Ground-based microwave complex for remote sounding of middle atmosphere thermal structure and ozone concentration // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. Vienna, 2013. Vol. 15. EGU3013-10047.
Es’kin V.A., Kudrin A.V., Zaboronkova T.M., Krafft C. Electromagnetic wave scattering by an array of axially magnetized parallel plasma columns // Int. Conference «Days on Diffraction»: Abstracts. St. Petersburg, 2013 [in press].
Titchenko Y., Karaev V., and Meshkov E. Underwater acoustic wave gauge for measuring the large-scale sea surface parameters in subsatellite experiments // 13th URSI Commission F Triennial Open Symposium on Radiowave Propagation and Remote Sensing: Abstracts. Ottawa, Canada, 2013. RS-12.
Ermakov S., Kapustin I., Kalimulin R. Ship wakes and their manifestations on the sea surface. // // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. Vienna, 2013. Vol. 15. EGU2013-10477.
Troitskaya Yu., Abramov V., Ermoshkin A., Zuikova E., Kazakov V., Sergeev D., Bogatov N. Laboratory modeling of depolarized radar return at strong and hurricane winds // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. Vienna, 2013. Vol. 15. EGU2013-2443.
Troitskaya Yu., Kandaurov A., Sergeev D., Ermakova O. Investigations of the air flow velocity field structure above the wavy surface under severe wind conditions by particle image velosimetry technique // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. Vienna, 2013. Vol. 15. EGU2013-11513.
Troitskaya Yu., Papko V., Baidakov G., Vdovin M., Kandaurov A., Sergeev D. Wind-wave coupling in the atmospheric boundary layer over a reservoir: field measurements and verification of the model // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. Vienna, 2013. Vol. 15. EGU2013-2576.
Troitskaya Yu., Druzhinin O. Investigation of statistical parameters of turbulent air flow over waved water surface by direct numerical simulation // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. Vienna, 2013. Vol. 15. EGU2013-10505.
Troitskaya Yu., Ezhova E., Soustova I. A theoretical model of the influence of spray on the exchange of momentum, with storm and hurricane winds // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. Vienna, 2013. Vol. 15. EGU2013-11944.

Результаты выполненных исследований за 2014 год представлены в 54 публикациях, которые включают: 13 статей в реферируемых журналах, 15 статей в сборниках научных трудов (по материалам докладов на конференциях), 26 тезисов докладов.

СТАТЬИ В РЕФЕРИРУЕМЫХ ЖУРНАЛАХ

Williams E.R., Mareev E.A. Recent progress on the global electrical circuit // Atmos. Res. 2014. V. 135–136. P. 208–227.
Anisimov S.V., Shikhova N.M. Intermittency of turbulent aeroelectric field // Atmospheric Research. 2014. V. 135–136. P. 255–262.
Anisimov S.V., Galichenko S.V., Shikhova N.M. Space charge and aeroelectric flows in the exchange layer: An experimental and numerical study // Atmos. Res. 2014. V. 135–136. P. 244–254.
Анисимов С.В., Галиченко С.В., Шихова Н.М., Афиногенов К.В. Электричество конвективного атмосферного пограничного слоя: натурные наблюдения и численное моделирование // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50, № 4. С. 445–454.
Калинин А.В., Терентьев А.М. Интегрирование некоторых систем теории классического электродного эффекта в присутствии аэрозолей // Изв. вузов. Радиофизика. 2014 (принята к печати).
Калинин А.В., Слюняев Н.Н., Мареев Е.А., Жидков А.А. Стационарные и нестационарные модели глобальной электрической цепи: корректность, аналитические сооотношения, численная реализация // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50, № 3. С. 355–364.
Troitskaya Yu. I., Sergeev D. A., Druzhinin O.V., Kandaurov A.A., Ermakova O.S., Ezhova E.V., Esau I., Zilitinkevich S.S. Atmospheric boundary layer over steep surface waves // Ocean Dynamics. 2014. V. 64. P.1153–1161.
Кандауров А. А., Троицкая Ю. И., Сергеев Д. А., Вдовин М.И., Байдаков Г.А. Среднее поле скорости воздушного потока над поверхностью воды при лабораторном моделировании штормовых и ураганных условий в океане // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50, № 4. С. 455–467.
Brandenburg A., Gressel O., Jabbari S., Kleeorin N., Rogachevskii I. Mean-field and direct numerical simulations of magnetic flux concentrations from vertical field // Astron. Astrophys. 2014. V. 562. P. A53-1– A53-15.
Mitra Dh., Brandenburg A., Kleeorin N., Rogachevskii I. Intense bipolar structures from stratified helical dynamos // Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 2014. V. 445. P. 761–769.
Losada I. R., Brandenburg A., Kleeorin N., Rogachevskii I. Magnetic flux concentrations in a polytropic atmosphere // Astron. Astrophys. 2014. V. 564. P. A2-1–A2-11.
Jabbari S., Brandenburg A., Losada I. R., Kleeorin N. , Rogachevskii I. Magnetic flux concentrations from dynamo-generated fields // Astron. Astrophys. 2014. V. 568. P. A112-1–A112-11.
Заборонкова Т.М., Зайцева А.С., Кудрин А.В., Спаньоло Б. Электродинамические характеристики ленточной антенны, расположенной на плоской границе раздела магнитоактивной плазмы и изотропной среды // Изв. вузов. Радиофизика. 2014. Т. 57. № 11. С. 887–899.

СТАТЬИ В СБОРНИКАХ НАУЧНЫХ ТРУДОВ (ТРУДАХ КОНФЕРЕНЦИЙ)

Kudrin A.V., Zaitseva A.S., Spagnolo B., Zaboronkova T.M. The influence of a magnetized plasma column on the radiation characteristics of a strip loop antenna // Proceedings of the 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). The Hague, 2014. P. 2631–2641.
Zaitseva A.S., Kudrin A.V., Zaboronkova T.M. Electrodynamic characteristics of a strip antenna located at an interface of an isotropic medium and a resonant magnetoplasma // Proceedings of the XXXI URSI General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS). Beijing, 2014. P. BP1.41-1–BP1.41-4.
Kudrin A.V., Es'kin V.A., Zaboronkova T.M. Electromagnetic wave scattering by an array of parallel gyrotropic cylinders // Proceedings of the XXXI URSI General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS). Beijing, 2014. P. BP1.34-1–BP1.34-4.
Александров Н.С., Умнов А.Л. Платформа для создания мобильных измерительных систем с акустоэлектронными датчиками // Труды XVIII Научной конференции по радиофизике, посвященной Дню радио. Нижний Новгород, 2014. С. 309–311.
Рябов А.О. Наблюдение ионно-циклотронной линии на фоне генерации КНЧ хиссов в магнитосфере Земли // Труды XVIII Научной конференции по радиофизике, посвященной Дню радио. Нижний Новгород, 2014. С. 18–20.
Хилько А.И., Смирнов И.П., Малеханов А.И., Хилько А.А. Адаптированное мультистатическое ГА наблюдение в нестационарных неоднородных океанических волноводах // Труды XVIII Научной конференции по радиофизике, посвященной Дню радио. Нижний Новгород, 2014. С. 224–225.
Сергеев Д.А., Троицкая Ю.И., Кандауров А.А., Казаков В.И. Лабораторное моделирование взаимодействия атмосферы и океана в пограничных слоях при сильных ветрах // Труды XII Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». СПб.: Нестор-История, 2014. С. 190–193.
Коваленко В.В., Лучинин А.Г., Малеханов А.И., Мареев Е.А., Смирнов И.П., Хилько А.И. Принципы и методы адаптированного к изменчивости среды мультистатического наблюдения // Труды XII Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». СПб.: Нестор-История, 2014. С. 412–415.
Малеханов А.И., Смирнов А.В. Анализ когерентных свойств многомодового сигнала в случайно-неоднородном океаническом волноводе для вертикально-ориентированной антенны // Труды XII Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». СПб.: Нестор-История, 2014. С. 247–250.
Сергеев Д.А., Троицкая Ю.И., Кандауров А.А., Суворов А.С., Коньков А.И. Технология верификации численных методов моделирования обтекания объектов на основе сравнения с результатами лабораторных экспериментов на аэро-/гидрофизических стендах // Труды XII Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». СПб.: Нестор-История, 2014. С. 297–300.
Байдаков Г.А., Вдовин М.И., Кандауров А.А., Салин М.Б. Сравнение результатов измерения характеристик волнения контактными и оптическими средствами // Труды XII Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». СПб.: Нестор-История, 2014. С. 233–236.
Kuznetsova A., Zenkovich D., Papko V., Kandaurov A., Baidakov G., Vdovin M., Sergeev D., Troitskaya Y. Tuning of the WAVEWATCH III model for the conditions of the lake-like basin of Gorky Reservoir // Proceedings of the 5th International Geosciences Student Conference. Nizhny Novgorod, 2014. P. 46–49.
Kuznetsova A., Zenkovich D., Papko V., Kandaurov A., Baidakov G., Vdovin M., Sergeev D., Troitskaya Y. Simulation of surface wind waves on Gorky Reservoir with the tuned WAVEWATCH III model // Труды 5-ой Международной школы молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах – 2014». Москва, 2014. С. 244–247.
Baydakov G.A., Troitskaya Yu.I., Sergeev D.A., Vdovin M.I., Kandaurov A.A., Papko V.V. Investigation of the wind-wave interaction on the reservoir // Труды 5-ой Международной школы молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах – 2014». Москва, 2014. С. 11–13.
Troitskaya Yu.I., Sergeev D.A., Vdovin M.I. Laboratory modelling of the heat and flux transfer in the atmosphere-hydroshere boundary layer, for a wide range of wind flow rates and parameters of surface roughness // Труды 5-ой Международной школы молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах – 2014». Москва, 2014. С. 85–88.

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ

Anisimov S.V., Galichenko S.V., Shikhova N.M. Lagrangian approach to modeling of electrical properties of the growing convective boundary layer // XVth International Conference on Atmospheric Electricity (ICAE2014): Abstracts. Norman, Oklahoma (USA), 2014. P. O-07-05.
Афиногенов К.В., Анисимов С.В. Наблюдения вариаций электрической проводимости приземного слоя атмосферы // 18-ая Школа-конференция молодых ученых: Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические процессы: Тезисы докладов. Борок. ГО «Борок» ИФЗ РАН, 2014. С. 51.
Zilitinkevich S., Kleeorin N., Rogachevskii I. Self-protection and self-similarity of the stably-stratified geophysical turbulence // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. V. 16. Vienna, 2014. P. EGU2014-14221.
Mareev E. A. Do fair weather regions contribute to the global circuit support? // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. V.16. Vienna, 2014. P. EGU2014-3897.
Troitskaya Yu., Abramov V., Ermoshkin A., Zuikova E., Kazakov V., Sergeev D., Kandaurov A. Cross-polarization microwave radar return at severe wind conditions: laboratory model and geophysical model function // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. V. 16. Vienna, 2014. P. EGU2014-5021.
Soustova I., Gorshkov K., Ermoshkin A. Nonlinear evolution of compound solitons of intense internal waves in tme media with variable parameters // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. V. 16. Vienna, 2014. P. EGU2014-3700.
Kandaurov A., Troitskaya Yu., Caulliez G., Sergeev D., Vdovin M. High speed video shooting with continuous-wave laser illumination in laboratory modeling of wind - wave interaction // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. V. 16. Vienna, 2014. P. EGU2014-7680.
Troitskaya Yu., Kuznetsova A., Zenkovich D., Papko V., Kandaurov A., Baidakov G., Vdovin M., Sergeev D. Modeling of wind waves on the lake-like basin of Gorky Reservoir with WAVEWATCH III // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. V.16. Vienna, 2014. P. EGU2014-5053.
Rybushkina G., Troitskaya Yu., Soustova I. Water level and ice monitoring of large and middle-sized lakes of Russia // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. V.16. Vienna, 2014. P. EGU2014-10856.
Druzhinin O., Troitskaya Yu. and Zilitinkevich S. The study of the properties of turbulent stably stratified air flow over water surface by direct numerical simulation // EGU General Assembly: Geophysical Research Abstracts. V. 16. Vienna, 2014. P. EGU2014-126.
Kudrin A.V., Zaitseva A.S., Zaboronkova T.M. Comparison of integral equation and transmission line methods for analysis of a loop antenna located on the surface of an axially magnetized plasma column // International Conference «Days on Diffraction 2014»: Abstracts. St. Petersburg, 2014. P. 59–60.
Троицкая Ю.И., Сергеев Д.А., Кандауров А.А., Вдовин М.И., Байдаков Г.А. Моделирование ветро-волнового взаимодействия пограничного атмосферного слоя с океаном при ураганных ветрах // XIX Нижегородская сессия молодых ученых (естественные и математические науки): Тезисы докладов. Арзамас, 2014. C. 17–19.
Кузнецова А., Зенькович Д., Папко В., Кандауров А., Байдаков Г., Вдовин М., Сергеев Д., Троицкая Ю. Моделирование ветровых волн в озерной части Горьковского водохранилища программным комплексом WAVEWATCH III // XIX Нижегородская сессия молодых ученых (естественные и математические науки): Тезисы докладов. Арзамас, 2014. C.48–51.
Zilitinkevich S., Elperin T., Kleeorin N., Rogachevskii I., Esau I. Energy- and flux-budget (EFB) turbulence-closure theory for stably stratified geophysical flows // 21st Symposium on Boudary Layers and Turbulence American Meteorological Society: Abstracts. Leeds, 2014. P. 16B.6.
Shlyugaev Yu.V., Mareev E.A., Kuterin F.A., Bulatov A.A. Spaced observations of lightning discharges over a wide frequency range // XVth International Conference on Atmospheric Electricity ICAE2014: Abstracts. Norman, Oklahoma (USA), 2014. P. O-12-08.
Anisimov S.V., Mareev E.A., Shikhova N.M., Shatalina M.V., Galichenko S.V., Zilitinkevich S.S. Monitoring of stable boundary layer characteristic using the electrical measurements // XVth International Conference on Atmospheric Electricity ICAE2014: Abstracts. Norman, Oklahoma (USA), 2014. P. P-07-02.
Anisimov S.V., Shikhova N.M. Dynamical scaling of aeroelectrical field and current at middle latitudes// XVth International Conference on Atmospheric Electricity (ICAE2014): Abstracts. Norman, Oklahoma (USA), 2014. P. P-07-03.
Klimenko V.V., Lubyako L.V., Mareev E.A., Shatalina M.V. On the atmospheric electric field fluctuations at the periods from 1 second to 100 days // XVth International Conference on Atmospheric Electricity (ICAE2014): Abstracts. Norman, Oklahoma (USA), 2014. P. O-07-06.
Troitskaya Yu., Rybushkina G., Soustova I., Kuznetsova A., Khvostov A., Baidakov G., Lebedev S., Panutin A. Adaptive re-tracking algorithm for retrieval of water level variations and wave heights from satellite altimetry data for middle-sized inland water bodies // 40th COSPAR Scientific Assembly: Abstracts. Moscow, 2014. P. A2.1-0015-14.
Belov A.S., Huba J.D. Numerical simulation of the plasma thermal disturbances during ionospheric modification experiments at the SURA heating facility // 40th COSPAR Scientific Assembly: Abstracts. Moscow, 2014. P. C5.1-0020-14.
Belov A.S. Polarization features of the ELF emissions excited in the outer ionosphere through modification of the ionospheric F-region by high-power HF radio emission // 40th COSPAR Scientific Assembly: Abstracts. Moscow, 2014. P. C5.1-0031-14.
Zilitinkevich S., Kleeorin N., Rogachevskii I., Troitskaya Y., Druzhinin O. Atmospheric planetary boundary layer: physical object and our habitat // Международная конференция «Наука будущего»: Тез. докл. Санкт-Петербург, 2014. C. 94.
Esau I. High-resolution regional climate services based on turbulence-resolving simulations // Международная конференция «Наука будущего»: Тез. докл. Санкт-Петербург, 2014. C. 81.
Troitskaya Yu.I., Sergeev D.A., Vdovin M.I. Laboratory investigation of the heat and momentum exchange processes in the near-water atmospheric layer, depending on the various characteristics of the wind and waves // Международная конференция «Наука будущего»: Тез. докл. Санкт-Петербург, 2014. C. 115.
Iudin D.I., Mareev E.A., Kalinin A.V., Anisimov S.V., Shatalina M.V., Zilitinkevich S.S. Electric processes in the atmospheric boundary layer // Международная конференция «Наука будущего»: Тез. докл. Санкт-Петербург, 2014. C. 100.
Zilitinkevich S., Kleeorin N., Rogachevskii I., Hellsten A. Turbulence and Organised Structures in Atmospheric Convective Boundary Layer // 14th EMS Annual Meeting and 10th European Conference on Applied Climatology: Abstracts. Prague, 2014. P. EMS2014-491.

Back to top