Лаборатория физики планетарных пограничных слоев

• 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