научная статья по теме ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ИОНОСФЕРЫ Химия

Текст научной статьи на тему «ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ИОНОСФЕРЫ»

ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА,, 2015, том 34, № 10, с. 3—7

ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ИОНОСФЕРЫ

DOI: 10.7868/S0207401X1510012X

В Зеленоградске, уютном курортном городе на берегу Балтийского моря недалеко от Калининграда (Россия), с 22 по 28 июня 2014 года состоялась IV Международная конференция "Атмосфера, Ионосфера, Безопасность" (AIS-2014). Конференция была организована Государственным Российским университетом им. И. Канта, Институтом химической физики им. Н.Н. Семенова РАН и Институтом земного магнетизма и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН с участием Московского физического общества. Финансовую поддержку обеспечили Российский фонд фундаментальных исследований и Президиум РАН. В работе конференции приняли участие ученые ряда зарубежных стран, научных центров стран СНГ и различных регионов нашей страны. Было прочитано 12 пленарных и более 40 секционных докладов, сделано около 20 стендовых сообщений.

Центральным вопросом, вынесенным на обсуждение участников конференции, был анализ реакций в системе "атмосфера—ионосфера" с учетом влияния естественных и техногенных процессов. Причем основное внимание уделялось 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 природных процессов на жизнедеятельность человечества. Эти проблемы представляют интерес для широкого круга специалистов, работающих в различных областях науки и техники.

Ионосфера Земли подвергается мощным природным воздействиям. Ее нижняя часть возмущается землетрясениями, извержениями вулканов, тайфунами, грозами. Сверху на нее воздействует совокупность процессов, составляющих геомагнитные бури. В результате этих процессов формируются такие воздействующие факторы, как мощные атмосферные возмущения, электрические токи, электромагнитные возмущения в различных спектральных диапазонах, плазменные и оптические возмущения, ускоренные частицы, 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 индикатора катастрофических процессов и создавать на этой базе соответствующие системы мониторинга. При этом возникает потребность проведения дополнительных исследований, необходимость которых определяется значительным усилением жизнедеятельности человека в ионосфере, приводящим к появлению новых рисков. Они связаны с активным развитием обитаемых и необитаемых орбитальных систем, авиации (в том числе использующей высоты средней атмосферы), новых видов связи.

Большое внимание в последние годы уделяется проблемам устойчивости работы системы GPS применительно к проблемам синхронизации критически важных отраслей промышленности. Развитие спутниковых радионавигационных систем выдвигает жесткие требования к точности позиционирования и надежности работы навигационного обеспечения. Они диктуются потребностями безопасности и экономичности движения объектов наземного, морского и воздушного базирования, а также необходимостью решения специальных задач (аэрофотосъемки, поиска и спасения терпящих бедствие транспортных средств, синхронизации работы протяженных электрических сетей и т.д.). При этом ключевой проблемой является спорадическое групповое и фазовое запаздывание распространения радиоволн, которое в условиях геомагнитных возмущений приводит к сбою сигналов и нарушению точности позиционирования. Большой интерес представляют также вопросы взаимосвязи современной науки и техники с проблемами охраны окружающей среды.

Работа конференции проводилась по следующим секциям.

1. СЕКЦИЯ "Е": ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЕ И ИОНОСФЕРЕ

Председатель — Г.В. Голубков (ИХФ РАН им. Н.Н. Семенова, Москва)

В работе секции приняли участие 44 ученых из России, Белоруссии, Украины, США, Германии, Великобритании, Нидерландов, Бельгии и Швейцарии. Было сделано два пленарных, шесть устных и четыре стендовых доклада. Секция открылась пленарным докладом Е.Н. Голубевой (Московский государственный университет им. М.В. Ло-

моносова), в котором обсуждались приложения современных методов квантовой химии (в том числе метода DFT) для определения молекулярной структуры. Второй пленарный доклад был сделан проф. Г.В. Голубковым. Он посвящен обсуждению нового направления современной химической физики — радиохимической физики атмосферы. Были сформулированы цели и задачи этого направления науки и рассмотрен ряд возможных, наиболее перспективных приложений в рамках международной программы "Живая планета". В докладе проф. А.З. Девдариани (СПбГУ, Санкт Петербург) были представлены результаты проведенных коллективом российских и зарубежных ученых расчетов слабосвязанных "ровибронных" квазимолекулярных состояний, образующихся из атомов неона и метастабильных атомов гелия, включая времена жизни этих состояний. Изложены современные методы расчета формы линии при медленных радиационных атомно-молекулярных столкновениях. В следующем докладе проф. Н.В. Сотина (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова) обсудила новые математические модели в квантовой механике и их физическую интерпретацию.

Особенности сечения реакции ассоциативной ионизации (АИ) обсуждались в докладе Г.К. Озерова (ИХФ РАН им. Н.Н. Семенова, Москва), где основное внимание было уделено рассмотрению резонансной структуры полных и дифференциальных сечений эндотермической реакции АИ, обусловленной наличием сильной неадиабатической связи электронного и ядерного движений на стадии образования промежуточного ридбергов-ского комплекса. Следующий доклад, сделанный А.А. Преображенской (Московский педагогический университет), был посвящен обсуждению эффективности стабилизационного метода для расчетов гелиевого резонанса.

В докладе Е.М. Зубанова (МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва) были обсуждены механизмы реакции медьсодержащих комплексов и изложены основные положения техники стабилизации в расчетах, проведенных с учетом внешнего потенциала. Результаты расчетов интермолекулярных комплексов в рамках метода DFT-D были представлены в сообщении Ю.В. Заика (Оренбургский государственный университет).

В обсуждении докладов и последующей дискуссии приняли участие более 30 участников конференции.

2. СЕКЦИЯ "D": ДИНАМИКА ИОНОСФЕРЫ И АТМОСФЕРНО-ИОНОСФЕРНЫЕ СВЯЗИ

Председатель — А.А. Намгаладзе (ГТУ, Мурманск)

В работе секции приняли участие 46 ученых, представивших результаты научных исследований, выполненных в ведущих научных центрах России, Германии, США и Китае. На пленарных

заседаниях конференции и заседаниях секции было заслушано и рассмотрено 22 доклада, включая пять пленарных докладов. Тематика докладов, представленных на секции, касалась актуальных проблем физики атмосферы и ионосферы и, в частности, исследований стратосферно-ионосферных связей, механизмов формирования ионосферных возмущений, обусловленных сейсмической активностью и динамикой нижней атмосферы, пространственно-неоднородной структуры ионосферы.

Пленарный доклад проф. А.А. Намгаладзе был посвящен обсуждению возможностей применения существующих теоретических моделей верхней атмосферы и ионосферы, в частности модели UAM (Upper Atmosphere Model), для интерпретации результатов экспериментальных исследований, а также направлениям совершенствования теоретических подходов. Большое внимание докладчик уделил обсуждению электродинамических механизмов формирования локальных ионосферных предвестников землетрясений и концепции "глобальной электрической цепи". Были также представлены результаты совместных исследований МГТУ (Россия) — GRCG (Германия) по анализу спутниковых измерений ветра в высокоширотной термосфере с применением теоретической модели верхней атмосферы. Анализ показал, что как в спутниковых наблюдениях, так и в теоретических расчетах основное влияние на морфологию и динамику термосферной циркуляции в высоких широтах оказывает солнечный ветер.

Далее проф. И.В. Карпов (ЗО ИЗМИРАН, Калининград) обсудил результаты изучения планетарных распределений полного электронного содержания (ТЕС) в атмосфере во время геомагнитных возмущений и после их окончания. Было установлено, что для объяснения наблюдаемой динамики ионосферы в такие периоды необходимо привлекать новый в физике ионосферы класс планетарных волновых процессов — волны Пуанкаре. Анализ результатов показал, что спектральные характеристики возмущений суточных вариаций ионосферного дрейфа качественно удовлетворяют дисперсионному соотношению для планетарных волн Пуанкаре. В продолжение этой темы проф. О.С. Угольников (ИКИ РАН, Москва) сделал аналитический обзор, из которого следует, что верхние нейтральные слои атмосферы играют важную роль в природных явлениях Земли.

Значительное место в работе секции было уделено обсуждению теоретических моделей различных ионосферных областей. Так, в пленарном докладе А.И. Карпова (ГТУ, Мурманск) рассмотрены возмущения в верхней атмосфере и ионосфере, вызванные динамическими процессами на поверхности Земли и приводящие к формированию гравитационных волн. В следующем сообщении М.В. Клименко (ЗО ИЗМИРАН, Калининград) обсудил возможные механизмы изменения электронной плотности в F2-слое с учетом сложного комплек-

са фотохимических процессов, развивающихся в этой области ионосферы.

Далее М.Г. Ботова (ГТУ, Мурманск) провела сравнение развитой модели атмосферы с IRI-моде-лью (с учетом TEC) и представила предварительные результаты расчетов по развиваемой региональной модели ионосферы во время повышения солнечной активности. Было предположено, что в такой модели можно будет использовать данные ионосферных наблюдений, полученных со спутников GPS, COSMIC и др., для создания начальных условий и коррекции результатов расчетов. В оригинальном сообщении проф. К. Г. Ратовского (Институт солнечно-земной физик

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.

Показать целиком