Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Зилитинкевич Сергей Сергеевич Швеция, Россия
Номер договора
11.G34.31.0048
Период реализации проекта
2011-2015
28
Количество специалистов
112
научных публикаций
2
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация
Ученые лаборатории исследуют динамические процессы в пограничных слоях атмосферы и гидросферы Земли, где сконцентрированы 90% биосферы и вся антропосфера. Понимание данных процессов играет ключевую роль в совершенствовании моделей погоды и климата и становится важным фактором поддержания качества жизни в условиях растущей антропогенной нагрузки на окружающую среду.

Название проекта: Взаимодействие атмосферы, гидросферы и поверхности суши: физические механизмы, методы мониторинга и контроля планетарных пограничных слоев и качества окружающей среды

Приоритет СНТР: д

Цели и задачи

Направления исследований: Физика атмосферы и океана, дистанционные методы исследования Земли

Цель проекта: Разработка физических концепций, теоретических и численных моделей, алгоритмов обработки и интерпретации экспериментальных данных в целях совершенствования методов и средств дистанционной диагностики и параметризации процессов в планетарных пограничных слоях (ППС) атмосферы и гидросферы Земли


Практическое значение исследования
  • Развиты новые теоретические модели самоорганизации турбулентности, когерентных структур и турбулентного вовлечения в планетарном пограничном слое при свободной и вынужденной конвекции, подтвержденные результатами натурных данных и численных экспериментов.
  • Предложены уникальные методы мониторинга конвекции в атмосфере на основе наблюдений вариаций электрического поля как при грозе (по электромагнитному излучению грозовых разрядов в диапазоне сверхдлинных волн), так и в условиях хорошей погоды (по параметрам аэроэлектрических структур, наблюдаемых в пограничном слое атмосферы).
  • Разработан микроволновой спектрорадиометр для зондирования термической структуры тропосферы с рекордными характеристиками по диапазону высот (0–12 км), чувствительности и точности, которые достигнуты за счет оптимизации числа и расположения спектральных каналов и применения оригинального алгоритма восстановления температурного профиля.
  • Разработан и реализован в рамках химическо-транспортной модели метод расчета эмиссий от пожаров на основе данных спутниковых измерений с учетом ослабления интенсивности инфракрасного излучения дымовым аэрозолем. Рекордная точность предложенного метода достигается за счет усвоения моделью данных наземного мониторинга загрязнения атмосферы. Эффективность метода продемонстрирована в ходе исследования эпизода аномального загрязнения атмосферы в регионе московского мегаполиса в июле-августе 2010 года.
  • Разработан и реализован метод измерения полей скорости воздушного потока, основанный на высокоскоростной видеосъемке внесенных в поток частиц-маркеров, освещаемых лазером непрерывного излучения. На основе измерений скорости приводного ветра с помощью данного метода предложено объяснение аномально низкого аэродинамического сопротивления поверхности океана при ураганном ветре.

Внедрение результатов исследования:

Разработана и запатентована «Многопозиционная сетевая система метеорологической радиолокации» (Патент РФ № 2645905, 29.12.2016), использующая малые метеорологические радиолокаторы, оборудованные инновационными фазированными антенными решетками на массивах управляемых рассеивателей. Система предназначена для мониторинга локальных погодных условий в целях обеспечения метеозависимых видов деятельности: полетов беспилотных летательных аппаратов, выполнения сельскохозяйственных и строительных работ, проведения спортивных соревнований и других массовых мероприятий на открытом воздухе и т. п.

Образование и переподготовка кадров:

- Защиты: 2 докторские диссертации, 5 кандидатских диссертаций.

- Разработано и прочитано 39 лекционных курсов: «Современные проблемы геофизики», «Основы геофизической гидродинамики», «Экология: физические основы» и др.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

Организована кафедра физики окружающей среды и геоинформационных технологий в ННГУ имени Н. И. Лобачевского (2016 г.).

Сотрудничество:

- Финский метеорологический институт (Финляндия): совместные исследования, создание в Нижнем Новгороде на базе Лаборатории контактной точки Международной научной инициативы PEEX (Pan-Eurasian Experiment) – широкой коллаборации ученых из Европейского союза, России и Китая, образованной с целью координации международных междисциплинарных исследований в области изучения и прогнозирования изменений климата, качества воздуха и состояния окружающей среды

- Университет Хельсинки (Финляндия), Исследовательский центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Ф. Нансена (Норвегия), Университет имени Д. Бен-Гуриона (Израиль): совместные исследования и публикации



Скрыть Показать полностью
Druzhinin O.A., Troitskaya Yu.I., Zilitinkevich S.S.
Direct Numerical Simulation of a Turbulent Wind over a Wavy Water Surface. Journal of Geophysical Research 117: C00J05-1–C00J05-16 (2012).
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. Journal of Geophysical Research 117: C00J21-1– C00J21-13 (2012).
Anisimov S.V., Mareev E.A., Shikhova N.M., Shatalina M.V., Galichenko S.V., Zilitinkevich S.S.
Aeroelectric Structures and Turbulence in Atmospheric Boundary Layer. Nonlinear Processes in Geophysics 20: 819–824 (2013).
Druzhinin O.A., Troitskaya Yu.I., Zilitinkevich S.S.
Stably Stratified Air-flow over a Waved Water Surface. Part 1: Stationary Turbulence Regime. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 142(695): 759–772 (2016).
Druzhinin O.A., Troitskaya Yu.I., Zilitinkevich S.S.
Stably Stratified Air-flow over a Waved Water Surface. Part 2: Wave-Induced Pre-Turbulent Motions. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 142(695): 773–780 (2016).
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория орогенеза

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук

Науки о Земле и смежные экологические науки

Иркутск

Писаревский Сергей Анатольевич

Австралия, Россия

2019-2021

Вычислительная лаборатория подземной физико-химической гидро-геомеханики

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова"

Науки о Земле и смежные экологические науки

Москва

Подладчиков Юрий Юрьевич

Россия

2019-2021

Лаборатория комплексного изучения и мониторинга геодинамических процессов в Курило-Камчатской зоне субдукции

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт физики Земли имени О. Ю. Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН)»

Науки о Земле и смежные экологические науки

Москва

Шапиро Николай Михайлович

Франция, Россия

2018-2020