НОВОСТИ

28 апреля 2005г состоялся семинар кафедры






Мы рады Вас приветствовать на нашем сайте!

Уникальность кафедры физики атмосферы СПбГУ в том, что она является единственным в России учебным подразделением, которое на базе высокого общего математического и физического образования готовит специалистов по таким разделам физики атмосферы как теория климата, физика облаков и атмосферных аэрозолей, энергетика и динамика средней атмосферы, содержащей озоносферу, и различным физическим методам регистрации состояния атмосферы, включая дистанционное зондирование со спутников. Данные направления атмосферных исследований в настоящее время служат решению актуальных задач экологического мониторинга атмосферы и исследованию и прогнозу глобальных изменений природной среды, включая её антропогенные изменения.

На кафедре работают 30 человек, из них - 6 докторов и 16 кандидатов физико-математических наук. В состав кафедры физики атмосферы входят:

Физика атмосферы

Для планет земного типа (Земля, Марс Венера) атмосфера - это газовая оболочка планеты.

ЗЕМЛЯ

Основными газами, входящими в состав атмосферы Земли, являются азот (~78%), кислород (~21%) и аргон (~1%). Других газов очень мало, например, углекислого газа около 0,03%. Атмосфера земного шара весит 5 100 000 000 000 000 тонн.

Земная атмосфера, благодаря присутствию небольшого озонового слоя, нейтрализует опасное для жизни коротковолновое солнечное и космическое излучение. Из-за содержащегося в атмосфере углекислого газа на нашей планете имеет место парниковый эффект. Он поднимает среднюю (равновесную) температуру на Земле с теоретических минус 23 до плюс 15 по Цельсию. В соответствии с температурой, составом и физическими свойствами атмосферу можно разделить на разные слои (тропосфера, стратосферы, мезосфера, термосфера и экзосфера).

МАРС

Температура на поверхности от 0 до -136 С.
Атмосфера Марса, состоящая на 95% из углекислого газа, очень разрежена и парниковый эффект отсутствует

ВЕНЕРА

Температура поверхности: максимум +480 C
Давление на поверхности планеты составляет около 95 атмосфер!
Состоит эта атмосфера, в основном, из углекислого газа с примесями азота и кислорода.
Облачный слой Венеры расположен на высотах 49-68 км над поверхностью и состоит, в основном, из паров 80 %-ной серной кислоты.

Физика атмосферы это процессы, разнообразные по своей физической природе и взаимодействующие между собой.

Атмосферная динамика

  • ветры
  • волновые движения
  • микро- и макротурбулентные вихри (циклоны)

Атмосферное электричество

Воздействие жесткого УФ излучения приводит к частичной ионизации высоких слоев атмосферы, возникновению плазмы.
Процессы образования и трансформации аэрозолей приводят к разделению зарядов

Теория переноса излучения

Теория переноса излучения позволяет рассчитывать характеристики электромагнитного излучения в широкой спектральной области от УФ до радиоволн. Необходимо исследовать атомные и молекулярные свечения высоких слоев атмосферы, включая полярные сияния.

Физика аэрозолей

  • Проблема облако- и осадкообразования
  • Проблема запыления атмосферы
  • Антропогенные выбросы в атмосферу

Какие актуальные задачи решает физика атмосферы

Задачи климата и прогноза погоды решаются с помощью компьютерного моделирования циркуляции всей атмосферы Земли с учетом всех остальных (оптических, аэрозольных, химических и т.д.) процессов, на них влияющих.

Задачи дистанционного зондирования (ДЗ) атмосферы Земли и других планет. ДЗ используется для оперативного и научного мониторинга температуры, газового и аэрозольного состава атмосферы, свойств облаков, осадков, подстилающей поверхности и т.д.

Экологические исследования заключаются в изучении газового и аэрозольного загрязнения атмосферы Земли и изменений свойств её поверхности в результате хозяйственной деятельности человека.
В результате выявлена озоновая дыра над Антарктидой, где наблюдается очень низкие значения общего содержания озона (100-150 D.E.) по сравнению со средними климатическими значениями в 1968-1980 гг. (300-350 D.E.)

Лаборатория дистанционного зондирования атмосферы

Руководитель лаборатории зав. кафедрой и отделом физики атмосферы, доктор ф.-м. наук, профессор Ю.М. Тимофеев, лауреат Международной премии Макса Планка (ФРГ).
  • Физико-математические основы различных дистанционных методов измерений
  • Теоретические и экспериментальные исследования оптических характеристик атмосферных газов
  • Создание специализированной оптической аппаратуры для дистанционного зондирования атмосферы и поверхности
  • Интерпретация спутниковых и наземных измерений и изучение долговременных изменений состояния атмосферы "трендов в содержании атмосферных газов" озона, метана, окислов азота, угарного газа и т.д.
  • Анализ точности дистанционных измерений на основе сопоставлений с независимыми измерениями ( наземными, самолетными и аэростатными)

Лаборатория средних и верхних атмосфер планет

Руководитель лаборатории д.ф.-м. н. профессор Г.М. Швед
  • Генерация и распространение гравитационных волн в атмосфере. Влияние волн на нагревание атмосферы, на усиление среднего ветра и на перенос газовых компонент атмосферы
  • Перенос неравновесного излучения в "оптически толстых" колебательно-вращательных полосах молекул в атмосфере Земли и других планет. Исследование вклада колебательно-вращательных полос в энергетический бюджет средних атмосфер планет

Лаборатория физики аэрозолей

Руководитель лаборатории д. ф.-м.н. профессор Л.С. Ивлев.
  • Изучение пространственно-временных вариаций структуры и химического состава аэрозолей
  • Решение экологических задач, возникающих в результате антропогенного и естественного загрязнения атмосферы
  • Изучение атмосферных электрических процессов, в частности, процессов электризации аэрозольных частиц как в слабо ионизированных средах, так и в условиях мощного газового разряда

Сектор экспериментальных исследований аэродисперсных систем

Руководитель сектора д. ф.-м.н. Михайлов Е.Ф.
  • Исследование оптических свойств сажевого аэрозоля в составе водно-капельной дисперсной системы. Влияние поверхности частиц на оптические коэффициенты аэрозоля.
  • Исследование зависимости фактора конденсационного роста солевых частиц от содержания органических примесей.
  • Изучение аэродинамических и адсорбционных свойств сажевого аэрозоля.

Международное сотрудничество

Кафедра физики атмосферы активно сотрудничает с более чем 30 российскими учреждениями и 20 зарубежными университетами и научно-исследовательскими центрами в Германии, США, Франции, Японии, Мексике, Канаде, Бельгии, Финляндии и т.д. Наши аспиранты и сотрудники проходят стажировку в зарубежных университетах; активно участвуют в международных симпозиумах и конференциях.

Магистерские программы

  • Мониторинг параметров окружающей среды
  • Физические процессы в атмосферах планет
  • Численное моделирование и мониторинг атмосферных процессов


© Dima Veselov, 2005. Все права защищены. @