ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА, 2013, том 32, № 9, с. 3-8
ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА ^^^^^^^^ АТМОСФЕРНЫХ ЯВЛЕНИЙ
ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ИОНОСФЕРЫ
БО1: 10.7868/80207401X13090148
В городе Зеленоградске, расположенном на берегу Балтийского моря вблизи Куршской косы (Калининградская область России), с 24 по 30 июня 2012 года состоялась очередная (III) Международная конференция "Атмосфера, ионосфера, безопасность" ("AIS-2012"). Конференция была организована Балтийским федеральным университетом (БФУ) им. И. Канта, Институтом химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Институтом земного магнетизма и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН и Центром химической физики атмосферы. Финансовую поддержку обеспечили БФУ им. И. Канта, Российский фонд фундаментальных исследований и Президиум РАН. В работе конференции участвовали ученые ряда зарубежных стран и различных регионов России, научных центров стран бывшего СНГ. Было прочитано 12 пленарных и 59 секционных докладов, сделано более 40 стендовых сообщений, посвященных анализу динамики физико-химических процессов в системе "атмосфера-ионосфера", протекающих под действием естественных и техногенных возмущений.
Основное внимание участников конференции было уделено изучению причин и случаев проявления различных геофизических и атмосферных явлений, оценке их влияния на биосферу Земли и технологические системы, развитию систем мониторинга и снижения риска отрицательного воздействия ряда природных процессов на жизнь человека. Эти проблемы представляют интерес для широкого круга специалистов, работающих в различных областях науки и техники.
Ионосфера Земли подвержена влиянию сложного комплекса физико-химических процессов, обусловленных поглощением солнечного излучения, динамическими процессами в нижней атмосфере, сейсмической и вулканической активностью. В результате этих процессов формируются: мощные атмосферные возмущения, электрические токи, электромагнитные возмущения в различных спектральных диапазонах, плазменные и оптические неоднородности, повышенный уровень радиоактивности и измененный ионный и молекулярный состав. Более того, микроволновое излучение высоковозбужденных частиц ионосферы, сопровождающее процессы повышения солнечной активности и возникновения магнитных бурь, оказывает негативное воздействие на биосферу Земли.
Знание природы воздействующих факторов позволяет использовать их в качестве индикаторов катастрофических процессов и создавать на этой базе соответствующие системы мониторинга. При этом возникает потребность проведения дополнительных исследований, необходимость которых определяется значительным расширением сферы жизнедеятельности человека в ионосфере, приводящим к появлению новых рисков. Последние обусловлены активным развитием обитаемых и необитаемых орбитальных систем, авиации (в том числе использующей высоты средней атмосферы), новых видов связи.
Следующее фундаментальное направление исследований, которое широко обсуждалось участниками конференции, связано с нарушениями работы глобальных спутниковых систем позиционирования в периоды повышения солнечной активности и возникновения магнитных бурь. Развитие современной техники выдвигает жесткие требования к повышению точности позиционирования и надежности работы навигационного обеспечения. Это диктуется потребностями безопасности и экономичности движения объектов наземного, морского и воздушного базирования, а также необходимостью решения специальных задач (аэрофотосъемок, поиска и спасения терпящих бедствие транспортных средств, синхронизации работы протяженных электрических сетей и т.д.). Ключевой проблемой является необходимость учета оптических характеристик среды распространения радиоволн, приводящих в условиях геомагнитных возмущений к сбою сигналов и нарушению точности позиционирования.
Работа конференции проводилась по следующим секциям.
СЕКЦИЯ "Е": ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЕ И ИОНОСФЕРЕ
Председатель — Г.В. Голубков (ИХФ им. Н.Н. Семенова РАН, Москва)
В работе секции приняли участие 62 участника конференции из стран бывшего СНГ, т.е. России, Белоруссии и Украины, и ряда зарубежных стран: США, Германии, Великобритании, Нидерландов, Бельгии, Швейцарии, Японии, Индии и Китая. Было сделано 2 пленарных и 12 устных докла-
дов и сообщений. Работа секции открылась пленарной лекцией М.Г. Голубкова, в которой было показано, что в периоды повышения солнечной активности в Е- и D-слоях ионосферы на высотах от 50 до 120 км формируется неравновесная двух-температурная плазма. Взаимодействие с нейтральной средой приводит к заселению высоковозбужденных (ридберговских) состояний квазимолекул Л**М2 и А**02, наличие которых является основной причиной задержек распространения сигналов глобальных навигационных спутниковых систем и связанного с этим роста ошибок позиционирования. Радиационные переходы между рид-берговскими состояниями квазимолекул приводят также к появлению некогерентного сферхфоново-го излучения в дециметровом диапазоне, приводящего к уменьшению отношения сигнал/шум. Следующая пленарная лекция проф. Р. Дж. Бюнкера (Университет Вупперталя, Германия) была посвящена обсуждению теоретических проблем, связанных с использованием приближения Борна—Оп-пенгеймера при расчетах электронных волновых функций и поверхностей потенциальной энергии. Обсуждалась новая компьютерная программа для расчета фаз волновых функций, что является особенно важным при расчете процессов атомных столкновений и процессов фотодиссоциации. Спиновые эффекты во взаимодействиях кисло -родсодержащих комплексов со средой были обсуждены в докладе проф. И.К. Кобзева (ОГУ, Оренбург). Доклад проф. В.Л. Бычкова (МГУ им. М.В. Ломоносова) был посвящен анализу протекающих в нижней атмосфере основных элементарных процессов (ударной ионизации молекул электронами, диссоциативного прилипания электронов и т.д.), рассмотренных с учетом влияния атмосферного электричества, убывающего с ростом высоты. Расчет динамики высоковозбужденных колебательных состояний малых молекул в приближении динамического потенциала был представлен проф. Фангом Чао (Университет Пекина, Китай). Влияние солнечной активности на распространение радиосигналов в ^-слое ионосферы обсуждалось в докладе проф. Ч.Т. Море (Миражский Университет, Индия). Объяснение природы светящихся слоев в стратосфере во время грозовой активности, которые наблюдались со спутников "Татьяна-1" и "Татьяна-2", движущихся на высоте около 850 км, было дано в докладе проф. К.В. Ходатаева (МРТИ РАН).
Выражения для тензора поляризации и электронного пропагатора, построенные по теории возмущений в базисе конечных молекулярных орби-талей, были представлены в докладе В.Ф. Хрустова (МГУ им. М.В. Ломоносова). Он предложил регулярный подход для расчета энергий переходов из основного в электронно-возбужденные состояния малых молекул и их ионов. Следующий доклад А.О. Селезнева (МГУ им. М.В. Ломоносова) был
посвящен изложению нового алгоритма расчета полюсов и вычетов поляризационного пропага-тора, выполненного в первом порядке теории возмущений. В сообщении С.О. Адамсона (МГУ им. М.В. Ломоносова) изложены результаты расчетов автоионизационных состояний молекул, выполненных в рамках метода стабилизационных сфер. Расчет нижнего резонансного состояния иона Н(1^) в рамках стабилизационного метода обсуждался в сообщении Д.Д. Харлампиди (МГПУ). Теоретическая модель заселения виб-ронных уровней молекулы кислорода в мезосфе-ре и нижней термосфере обсуждалась Р.О. Мануйловой (СПбГУ).
В заключительных двух докладах проф. Г.В. Голубков (ИХФ РАН) рассказал о регулярном методе построения волновых функций составной системы "ридберговский атом + нейтральная частица среды" и обсудил процессы ударного и радиационного тушения ридбергов-ских атомов в верхней атмосфере.
СЕКЦИЯ "Р": ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ
Председатель — В.Л. Бычков (МГУ им. М.В. Ломоносова)
Секция была посвящена исследованиям плазменных структур, плазмоидов, шаровых молний и нелинейных эффектов в атмосфере. В работе секции приняли участие 67 человек из России, Белоруссии, Украины, Казахстана, США, Нидерландов, Бельгии, Швейцарии и Японии. Пленарные доклады по тематике секции были посвящены обсуждению современного состояния исследований шаровой молнии. Профессор В.Л. Бычков (МГУ им. М.В. Ломоносова), президент Российского комитета по шаровой молнии, рассказал о работах по созданию долгоживущих аналогов с помощью электрических разрядов. В этих работах активное участие принимал ушедший из жизни в 2011 году проф. С.Е. Емелин (СПбГУ). Профессор Г.К. Дайкхаус (Университет Эйндхо-вена, Нидерланды), президент международного комитета по шаровой молнии, представил в своем докладе результаты расчета хирального волнового фронта для лабораторных плазмоидов гатчинского типа — сферических образований, получаемых при электрическом разряде в воде. Он рассмотрел водный плазмоид как плазменный вихрь с пространственным зарядом. В следующем докладе секретарь Международного комитета по шаровой молнии проф. А.И. Никитин (ИНЭПХФ РАН, Москва) провел анализ причин, сдерживающих развитие работ по теории шаровой молнии, и пришел к выводу, что этому развитию мешает набор мифов об устройстве шаровой молнии.
Интересная информация о фото- и видеоматериалах наблюдений шаровых молний была представлена в серии докладов коллектива Института энергетических проблем химической физики РАН (А.И. Никитин, А.М. Величко, Т.Ф. Никитина). Проф. В.Л. Бычков рассказал о природе студенистых комков (Star Jelly), иногда падающих с неба. По мнению докладчика, это можно рассматривать как продукт жизнедеятельности бактерий, живущих в облаках. В следующем докладе проф. К.В. Ходатаев (МРТИ РАН) представил результаты изучения следов, появившихся на зеркале после воздействия шаровой молнии, и описал теоретическую модель этого воздействия. В сообщении проф. А.И. Климова (ОИВТ РАН) было обращено внимание на необычные свойства плазмоидов в высокоскоростных потоках газа. Обнаружено разделение плазмы на ядро и гало, газодинамические характеристики которых сильно отли
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.