Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (ИФА РАН)

#ифа_интервью 🌡️Африканская жара в Москве, затопление Питера: прогноз погоды в России Директор ИФА РАН Владимир Анатольевич Семенов в интервью для NEWS.ru рассказал о причинах и последствиях изменения климата на территории России. Владимир Анатольевич ответил на вопросы о фламинго на Чукотке, леднике Судного дня, падении уровня Каспийского моря и других климатических изменениях. А также рассказал, каким может стать климат в России через 50–100 лет и какие экстремальные погодные явления могут стать более частыми. 🔗 Подробнее – в интервью по ссылке.

🎉Поздравляем главного научного сотрудника ИФА им. А.М. Обухова РАН, члена-корреспондента РАН Николая Филипповича Еланского с 80-летием! Николай Филиппович — ученый с мировым именем, один из основоположников отечественной школы дистанционного зондирования атмосферы и озонометрии. 〰️В 1966 году по данным спутника «Космос-121» Николай Филиппович впервые в мире построил карты глобального распределения озона в атмосфере Земли. 〰️На орбитальных станциях «Салют» под руководством Н.Ф. Еланского были проведены эксперименты, которые впервые показали: структура вертикального распределения аэрозоля и озона в атмосфере – слоистая!  Одним из главных детищ Николая Филипповича стала передвижная железнодорожная лаборатория "ТРОЙКА" - это первый в мире проект такого масштаба. Лаборатория была сконструирована и построена для проведения трансконтинентальных наблюдений на сети железных дорог России. В 15 экспедициях ученые собирали уникальные данные о составе атмосферы над Северной Евразией. 🫥Под руководством Николая Филипповича были созданы станции мониторинга атмосферы, которые входят в мировые сети глобального мониторинга атмосферы GAW и NDSC. Долгое время он был научным руководителем Кисловодской высокогорной научной станции ИФА. За выдающиеся достижения Николай Филиппович удостоен звания «Заслуженный деятель науки РФ» и почетной награды «Герой окружающей среды» от Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA). Это лишь малая часть научного наследия Николая Филипповича. От всей души поздравляем его с юбилеем, желаем здоровья, новых научных открытий и талантливых учеников! ✨

#ифа_интервью 🌡 Погодные аномалии: случайность или новая реальность? Почему мы всё чаще слышим об аномальной жаре, сильных ливнях, засухах и других экстремальных погодных явлениях? Можно ли связать отдельную погодную аномалию с глобальным изменением климата — и действительно ли экстремальная погода становится более частой? 🎙Об этом в новом интервью говорят Александр Чернокульский, климатолог, заместитель директора Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, и физик и популяризатор науки Алексей Семихатов. В разговоре — о том, чем погода отличается от климата, почему потепление не означает одинакового роста температуры повсюду, как меняется вероятность экстремальных явлений и какую роль в происходящих изменениях играет человек. 🎥 «Погодные аномалии: случайность или новая реальность?» Смотрите интервью по ссылке

#портреты_на_стенах Отто Юльевич Шмидт 🚢 Нельзя быть культурным человеком без знания основных результатов всех наук. Культура едина. Синтетична. Нет отдельной культуры для инженера и медика. Все вместе науки формируют культуру. Первый портрет узнают даже те, кто ничего не знает ни об атмосферной турбулентности, ни о микрофизике облаков, ни даже о строении земной атмосферы. Да, это Отто Юльевич Шмидт – герой Арктики, с детства известный каждому по истории челюскинской эпопеи, дрейфу ледокола «Сибиряков» и организации первой дрейфующей станции «Северный полюс». Но при чем здесь физика атмосферы? В 1956 году созданный им Геофизический институт разделился на три самостоятельных учреждения: Институт физики атмосферы, Институт прикладной геофизики и Институт физики Земли, практически сразу получивший его имя. 💡О Шмидте-полярнике написаны книги и сняты фильмы, но сам он считал себя прежде всего математиком. Его монография «Абстрактная теория групп» до сих пор остается классическим трудом, а созданная им научная школа стала одной из сильнейших в стране. С 1929 года началась и полярная одиссея Шмидта. Он мог одновременно решать очередную абстрактную математическую задачу и думать, как снабдить полярное судно топливом и продовольствием. Хотя иногда это и сходилось: при организации первой советской Дрейфующей станции «Северный полюс» Шмидт разработал математические методы для определения направления и скорости дрейфа и точно предсказал, что льдину вынесет к берегам Гренландии. 🌊 Но в начале 40-х для Отто Юльевича настали не лучшие времена. И не только потому, что шла война. За строптивый характер его сняли с должности вице-президента АН СССР. Но зато появилось время для занятий наукой – его космогоническая теория происхождения планет в настоящее время признана во всем мире как одна из наиболее вероятных версий происхождения планет и активно развивается с учетом новых астрономических открытий. Современники вспоминали Отто Юльевича как тактичного, сдержанного, но очень твердого и решительного человека. Этот стиль руководства потом развивали Гамбурцев и Обухов, что легло в основу той человеческой атмосферы, которой и гордится наш институт. А еще мы гордимся родством с замечательным ученым, администратором и человеком Отто Юльевичем Шмидтом! ➡️Расширенную версию публикации можно прочитать по ссылке.

#портреты_на_стенах Новая рубрика!🎉 Мы открываем рубрику #портреты_на_стенах, в которой расскажем об ученых, чьи портреты уже много лет сопровождают все наши семинары и заседания ученого совета. ⬅️Как появилась идея рубрики?➡️ В Институте физики атмосферы все важные события – заседания, семинары, конференции – проходят в конференц-зале.  Этот зал многое повидал – не только научные дискуссии, но и институтские праздники, творческие вечера сотрудников, выступления выдающихся деятелей российской культуры, включая Владимира Высоцкого. 📖 Зал неоднократно менял свой облик, но неизменными оставались портреты на стенах. Портреты тех, кто стал частью истории института. Долгое время под ними не было даже табличек с именами – их не надо было представлять. Не все ученые с портретов непосредственно работали в нашем институте, но их трудами созданы основы физики атмосферы – то, что является первопричиной деятельности ИФА. Но время идет, память постепенно тускнеет, и даже имена, появившиеся позже на табличках, уже мало что говорят многим. Мы хотим заполнить этот пробел и оживить портреты на стенах конференц-зала.↩️

🎙 Директор ИФА РАН, академик РАН Владимир Семёнов стал гостем программы «Умные парни» на радио «Говорит Москва»! В интервью Владимир Анатольевич рассказал, почему если бы глобального потепления не было, его следовало бы выдумать. ❓⬜️ Объяснил, почему так сложно принимать управленческие решения, направленные на борьбу с изменением климата.  А также ответил на вопрос, ждать ли нам в России природных катаклизмов от грядущего явления Эль-Ниньо. 🌍 🗣Запись программы доступна на сайте.

Почему в Европе стоит аномальная жара, а в Москве идут дожди?🌥 Такой контраст погоды связан с особенностями атмосферной циркуляции. Когда над Западной Европой устанавливается устойчивый антициклон, именно он определяет распределение воздушных потоков и приводит к тому, что в разных регионах складываются совершенно разные погодные условия. «Обычно воздух в антициклоне движется по часовой стрелке, и если в Европу он приносит жару, то к нам как раз приносит прохладу. Когда там жарко, у нас холодно. Но при этом если двигаться дальше на восток, то в Сибири тоже жарко. Там могут полыхать лесные пожары. Помните, в 2010 году, когда у нас было очень жарко, в Европе, наоборот, стояла прохлада, как и в Сибири», — объясняет заместитель директора ИФА РАН Александр Чернокульский. 📍Этим летом в Европе уже обновлен целый ряд температурных рекордов. В Испании зафиксированы самые высокие температуры за последние 112 лет наблюдений, в июне исторические максимумы были обновлены в Париже, а Великобритания уже переживает третью волну аномальной жары. 🗣 Подробнее – в интервью Александра Чернокульского «Вечерней Москве».

🔬 Новое оборудование на Терскольской обсерватории ИНАСАН! 🔬 Вместе с коллегами из Института оптики атмосферы СО РАН (Томск) и Института физики атмосферы РАН (Москва) был запущен комплекс новых приборов для изучения астроклимата. В работу вошли: ✅ акустический содар; ✅ метеорологический температурный профилемер; ✅ дополнительные высокочастотные акустические метеостанции. Их задача — исследовать структуру атмосферной турбулентности. С этим оборудованием мы сможем детальнее изучать, как турбулентность распределяется по высоте и меняется в зависимости от сезона. А ведь именно она напрямую определяет качество астрономических снимков — размер атмосферных изображений ( тот самый параметр, который  в иностранных научных работах именуется как " seeing").

#ИФА_70 Мы продолжаем освещать ключевые фигуры в истории ИФА им. А.М. Обухова РАН. Этот материал посвящен Валерьяну Ильичу Татарскому (1929–2020) — члену-корреспонденту АН СССР, физику-радиофизику, одному из мировых лидеров в теории распространения волн в случайно-неоднородных средах. В.И. Татарский — автор фундаментальных работ по адаптивной оптике, квантовой статистике фотоотсчётов, теории турбулентности, вигнеровским распределениям, математической и статистической физике. В.И. Татарский в 1952 году окончил физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, защитив дипломную работу по теме распространения звука в турбулентной атмосфере под руководством профессора С.М. Рытова. Работал в лаборатории турбулентности Геофизического института АН СССР, а позднее в Институте физики атмосферы АН СССР. Исследовал распространение и рассеяние звуковых, а позже и электромагнитных волн в турбулентной атмосфере. Развивал теоретические оценки А.М. Обухова (под руководством которого в 1956 году защитил кандидатскую диссертацию). Много лет возглавлял лабораторию и отдел в ИФА АН СССР, а с 1990 года заведовал отделом в ФИАН им. П.Н. Лебедева. 💡Ключевые научные результаты ➖Метод плавных возмущений и «формулы Татарского»: В рамках метода плавных возмущений вывел аналитические выражения для пространственных спектров флуктуаций амплитуды и фазы волны, получивших название «формул Татарского». ➖Статистика волн и марковские процессы: Получил основные статистические характеристики волн, распространяющихся в турбулентных средах с колмогоровским спектром, и разработал марковское приближение для задачи о волнах в случайных средах. ➖Усиление обратного рассеяния: Теоретически предсказал явление усиления обратного рассеяния. ➖Математический аппарат: Ввёл в теорию диаграммную технику, предложил функциональный подход и впервые применил аппарат фейнмановских континуальных интегралов. ➖Оптика и зондирование: Интерпретировал эксперименты по хроматическому мерцанию звёзд и планет, исследовал влияние турбулентности на лазерные пучки и заложил теоретические основы акустического и радиоакустического зондирования атмосферы. Экспериментальные исследования ➖Валерьян Ильич самостоятельно сконструировал и изготовил автоматизированную систему статистической обработки флуктуаций поля температуры атмосферы. ➖На борту свободного аэростата провёл уникальный эксперимент, измерив параметры атмосферной турбулентности на 700-километровой трассе. 💣 Прикладное значение и технологии Математический метод приближения диффузионного случайного процесса (опубликованный В.И. Татарским в «Успехах физических наук» в 1973 г.) лёг в основу современных алгоритмов, используемых в спутниковых навигационных системах GPS и ГЛОНАСС для моделирования и коррекции ионосферных задержек и флуктуаций сигнала. 📚 Научное наследие и международное признание Книги «Распространение волн в турбулентной атмосфере» (1967), «Статистические явления при дифракции волн» (1975, соавт. Ю.А. Кравцов) и двухтомный курс «Введение в статистическую радиофизику» (1978, соавт. С.М. Рытов, Ю.А. Кравцов) стали классическими руководствами для исследователей во всем мире. Валерьян Ильич – член-корреспондент АН СССР (1976), лауреат Государственной премии СССР (1990), почётный член Американского оптического общества (OSA), член Национальной инженерной академии США (1994) и лауреат премии Макса Борна (1994) — «за выдающийся вклад в теорию распространения волн в случайных средах и фундаментальный вклад в область статистической и квантовой оптики». С 1991 года работал в США (NOAA, CIRES / Университет Колорадо, Zel Technologies, Radio-Hydro-Physics), продолжая активные исследования в области радиогидрофизики. 📖 Основные монографии: 🔷Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. — М.: Наука, 1967. 🔷Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Статистические явления при дифракции волн. — М.: Наука, 1975. 🔷Рытов С.М., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. Ч. II. Случайные поля. — М.: Наука, 1978.

☁🫧 Почему серебристые облака светятся?  В последние недели жители Москвы всё чаще замечают в ночном небе необычное явление – серебристые облака. Они появляются после заката или перед рассветом и кажутся светящимися на фоне тёмного неба. Несмотря на название, это совсем не те облака, которые мы привыкли видеть днём. Серебристые облака образуются в мезосфере на высоте около 80–85 километров и при температурах ниже −120°C, когда водяной пар оседает на мельчайших частицах пыли, формируя кристаллики льда. ✨Секрет их необычного свечения заключается в том, что серебристые облака находятся настолько высоко, что продолжают освещаться Солнцем даже тогда, когда для наблюдателя оно уже скрылось за горизонтом. В это время нижние слои атмосферы находятся в тени Земли, поэтому обычные облака становятся невидимыми, а серебристые, наоборот, ярко выделяются на фоне тёмного неба. Именно поэтому создаётся впечатление, будто они светятся сами, хотя на самом деле мы видим отражённый ими солнечный свет. Лучше всего серебристые облака видны летом в северной части неба. Их легко узнать по тонким светящимся волнистым полосам и характерному серебристо-голубому оттенку. Фото: Репина И.А.

🌡 Жара и кондиционеры: действительно ли они делают города еще теплее? Этим летом в мировых СМИ активно обсуждают влияние кондиционеров на городскую жару. Поводом стали не только рекордные температуры в Европе и США, но и Чемпионат мира по футболу, часть матчей которого проходит при температуре выше +30°C или на стадионах с кондиционированным воздухом. Кондиционеры сами по себе не «создают» тепло, а переносят его из помещений на улицу. Кроме того, для их работы требуется большое количество электроэнергии, которая в конечном итоге также превращается в тепло. Поэтому работа систем кондиционирования увеличивает антропогенный поток тепла – тепло, поступающее в атмосферу в результате деятельности человека. Как это влияет на климат города? Ответ связан с обратными связями между энергопотреблением и температурой воздуха. Эти механизмы подробно рассмотрены в обзоре сотрудников ИФА РАН Александра Гинзбурга и Павла Демченко, опубликованном еще в 2019 году. На рисунке показано, почему влияние энергопотребления зимой и летом принципиально различается. 🔵Зимой при понижении температуры возрастает расход энергии на отопление. Часть этого тепла поступает в окружающую среду, немного компенсируя охлаждение. Такая связь считается отрицательной (стабилизирующей). 🟠Летом, наоборот, чем жарче на улице, тем активнее работают кондиционеры. Они сбрасывают тепло наружу, из-за чего воздух в городе нагревается еще сильнее. Возникает положительная (дестабилизирующая) обратная связь: жара → больше кондиционеров → больше тепла на улице → еще сильнее жара. По данным, приведенным в обзоре, массовое использование кондиционеров способно повысить температуру воздуха в крупных городах примерно на 0,5–1°C, а в отдельных районах и при высокой плотности застройки – до 2°C, особенно в ночные часы. 🗣Подробнее в статье: Гинзбург А.С., Демченко П.Ф. Антропогенные мезо-метеорологические обратные связи: обзор современных исследований // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2019. Т. 55. № 6.

#ифа_статьи Динамика атмосферного кислорода: от глобальных трендов к качеству воздуха в Москве 🫧 Содержание кислорода в атмосфере в последние столетия, казалось бы, стабильная величина. Однако в мировом научном сообществе есть целые группы, которые подробно изучают динамику содержания кислорода в атмосфере. И причин несколько: 1. Даже небольшие колебания величины содержания кислорода отражают динамику углекислого газа, а значит и изменение баланса углерода. 2. Даже малые изменения содержания кислорода во вдыхаемом воздухе оказываются весьма чувствительными для людей, особенно во время волн жары, которые учащаются и усиливаются в условиях быстрого изменения климата. 📊 Данные наблюдений с конца 1980-х гг. фиксируют неуклонное снижение концентрации атмосферного кислорода. В глобальном масштабе этот спад незначителен — уменьшение его доли на 1% займет более 600 лет. Основной сток связан со сжиганием ископаемого топлива (преимущественно в Восточной Азии, Индии, Северной Америке и Европе) и масштабными лесными пожарами (в Центральной Африке). При этом на фоновых территориях, удаленных от мегаполисов и очагов горения, уровень кислорода остается стабильно комфортным даже при неблагоприятных синоптических условиях, и в ближайшие десятилетия эта картина существенно не изменится. 🌇 С медицинской точки зрения критически важна объемная концентрация кислорода — количество его молекул, поступающих в легкие при каждом вдохе. На этот показатель влияет не только долгопериодный сток кислорода, обусловленный сжиганием ископаемого топлива, но и гидротермический режим атмосферы. При повышении температуры интенсивность испарения возрастает, рост содержания влаги в воздухе приводит к физическому вытеснению других газов, снижая объемную долю азота и кислорода в единице объема. Наиболее отчетливо этот эффект проявляется в условиях крупных городов, где термический режим и высокая антропогенная нагрузка приводят к падению содержания кислорода до неблагоприятного уровня. 📍 Измерения концентрации кислорода проводятся и в Москве. Они начались в еще в начале XXI в., а с середины 2016 г. ведутся регулярные измерения на трех автоматических станциях контроля загрязнения атмосферы (АСКЗА) ГПБУ “Мосэкомониторинг”, а именно МАДИ, Черемушки и Туристская, которые расположены в разных районах города как вблизи автомагистралей, так и на территории жилой застройки. Среднее за 5 лет наблюдений измеренное значение концентрации кислорода в приземном воздухе Москвы составляет 20.70 ± 0.12%. Содержание кислорода в приземном воздухе максимально в холодные месяцы и минимально – в теплые, что отражает сезонный ход температуры воздуха. Концентрацию кислорода можно не только измерять, но рассчитывать, например, в зависимости от атмосферного давления, температуры и влажности воздуха. Однако такой расчет дает надежные результаты только в холодный период. Летом, в вегетационный сезон, корреляция между расчетами и наблюдениями почти отсутствует из-за неучтенных потоков кислорода на границе «поверхность — атмосфера» (влияние почвы и растительности). В результате расчетные методы не фиксируют реальное летнее снижение содержания кислорода в приземном воздухе городов до неблагоприятного с медицинской точки зрения уровня, что подтверждает необходимость прямого инструментального мониторинга. Подробнее об измерениях и изменчивости содержания кислорода в атмосфере можно прочитать в следующих статьях сотрудников ИФА и Мосэкомониторинга: ➡️Содержание кислорода в атмосфере крупных городов и проблемы дыхания // Геофизические процессы и биосфера ➡️Изменения содержания кислорода в городском воздухе под воздействием природных и антропогенных факторов // Известия РАН. Физика атмосферы и океана ➡️Исторические и современные тренды содержания кислорода в атмосфере // Известия РАН. Физика атмосферы и океана