Лаборатория физики и моделирования ионосферы

 

       


Заведующий лабораторией:

К. ф.-м. н. Яковец Артур Фёдорович


Направление исследований:

  • солнечно-земные связи; исследование роли солнечных вспышек и магнитосферных процессов в генерации ионосферных возмущений;
  • исследование взаимосвязи процессов в области нижняя атмосфера /мезосфера/ионосфера;
  • исследование динамических и климатологическиз процессов в мезосфере оптическими методами;
  • идентификация источников различных типов возмущений и создание модели волновых ионосферных возмущений;
  • разработка методов прогноза условий распространения коротких радиоволн над Казахстанским регионом;
  • разработка методики прогноза космической погоды на основе регистрации радиовсплесков Солнца на двух частотах 1ГГц и 3ГГц с помощью радиотелескопа  ТНА-57, расположенного на полигоне “Орбита”.

Основные научные достижения:

  • Создан уникальный банк экспериментальных данных непрерывных 40-летних наблюдений ионосферы;
  • Обоснована концепция волновой природы динамических процессов среднеширотной ионосферы;
  • изучены динамические процессы в околоземном космическом пространстве, протекающие при интенсивных явлениях естественного и антропогенного происхождения (взрывы, землетрясения, пуски космических аппаратов, солнечные вспышки и др.), и разработана их радио- и геофизическая диагностика;
  • Разработана региональная модель ионосферы для Казахстана, корректируемая ионосферным индексом солнечной активности, что позволило, в частности, выдавать соответствующий прогноз условий распространения радиоволн силовым структурам страны.

Экспериментальная база:

  • Радиополигон «ОРБИТА», расположенный на высоте 2 700 м над уровнем моря, на котором размещены радиотелескоп  ТНА-57 (диаметр 12 м), приемники спутниковых сигналов и оптический прибор  для регистрации интенсивности излучения ночного неба в районе мезопаузы (интерферометр MORTI Mesospheric Oxygen Rotational Temperature Imager, SATI).
  • Ионосферная обсерватория, оснащенная двумя современными ионозондами «ПАРУС» и «БАЗИС», рядом компьютеров, предназначенных для регистрации и обработки научной информации.

Участие в международных проектах:

Выполняются научно-исследовательские работы в рамках Международного проекта по исследованию области мезопаузы оптическими методами NDMC (Network for the Detection of Mesopause Change).

Цели и задачи проекта: Проведение комплексного оптического наземно-космического мониторинга с целью исследования и прогноза климатических изменений на Земле и в области мезопаузы в частности.

Предусматривается разработка методов прогноза и контроля ключевых параметров (температура, концентрация газовых составляющих и высот эмиссионных слоев) области мезопаузы (80-100 км), ответственных за изменение климата на Земле.

Выполнение научно исследовательских работ по грантам международных организаций:

  • INTAS Grant Optical investigation of regional scale atmospheric motions and their influence on the mesospherelower thermosphere ionosphere region (Оптические исследования динамики атмосферы и ее влияния на область мезосфера/нижняя термосфера/ионосфера);
  • NATO Science Programme Linkage Grant: Optical investigation of regional scale atmospheric motions and their influence on the mesosphere/lower thermosphere/ionosphere region (Оптические исследования динамики атмосферы и ее влияния на область мезосфера/нижняя термосфера/ионосфера).

Отдельные результаты исследований сотрудников лаборатории отражены на официальном сайте правительства США, на котором выставлено собрание  работ в области науки и технологии: US government-authored or -collected reports written by KAZAKHSTAN ACADEMY OF SCIENCES ALMATY INST OF THE IONOSPHERE:

  • Planetary Waves and Mesoscale Disturbances in the Middle and Upper Atmosphere. Authors: Alexander I. Pogoreltsev; Arthur F. Yakovets; Victor M. Aushev; Malik Z. Kaliev; Dmitry E. Zachateiskiy;  <a href="http://www.stormingmedia.us/authors/Yakovets_Arthur_F_.html">http://www.stormingmedia.us/authors/Yakovets_Arthur_F_.html</a>.
  • Статья авторов Гордиенко Г.И., Водянникова В.В. и Яковца А.Ф. (Gordienko, G. I.; Vodyannikov, V. V.; Yakovets, A. F. Ionospheric disturbances over Alma-Ata during the October–November 2003 magnetic storms. //J. Geophys. Res., Vol. 110, No. A9, A09S35 10.1029/2004JA010945. www.agu.org/pubs/back/si/2005/), вышедшая в реферируемом журнале дальнего зарубежья «Journal Geophysical Research», рекомендована читателям других журналов: "Editor's Choice: Space Weather" contains selected new research articles of interest to space weather professionals from three AGU journals: «JGR–Space Physics», «Geophysical Research Letters», and «Radio Science».

 

Публикации:

  • Aushev V.M., Lyahov V.V., Dryn E.A., M.J., López-González, and M.G. Shepherd. Solar eclipse of the March 29, 2006: Results of the optical measurements by MORTI over Almaty (43.25ºN, 76.92ºE).//J. Atm. and Sol.-Terr. Phys.( http://dx.doi.org/10.1016/j.jastp. 2008.01.018). –2008. –V.70. –P. 1088-1101.
  • Shepherd Marianna G., Dong L. Wu, S. Gurubaran, Fedulina Inna N. Temperature Variability in the Tropical Mesosphere during the Northern Hemisphere Winter. //Advanced Space Research (special issue). – 2008. –Vol. 41.–№ 9. –Р. 1435-1446.
  • Yakovets A.F., Vodyannikov V.V., Gordienko G.I., Ashkaliev Ya.F., Litviniov Yu.G., Akasov S.B.. Response of the nighttime midlatitude ionosphere to the passage of an atmospheric gravity wave. //Geomagnetism and aeronomy. – 2008.– Vol. 48, No 4.– P. 511-517.
  • Gordienko G.I., Vodyannikov V.V., and Yakovets A.F. Ionospheric disturbances over Alma-Ata during the October-November 2003 magnetic storms.//Journal of Geophysical Research, 2005, V. 110, A09S35, doi: 10.1029/2004JA010945. -р. 1-13.
  • Gordienko G.I., Aushev V.M., Fedulina I.N., Ryazapova S.Sh., Shepherd M.G. Observation of the F2-layer variability from the “Alma-Ata” observatory.// Journal of  Atmospheric and Solar Terrestrial Physics, 2005, V. 67.- p. 563-580.
  • López-González  M.J., Rodriguez E., Shepherd G.G., Sargoytchev, S., Shepherd, M.G., Aushev V.M., Brown S.,  Garcia-Comas M.M.,  Wiens R.H. Tidal variations of  O2 atmospheric and OH (6-2) airglow and temperature at mid-latitude from SATI observations.// Annales Geophysicae, 2005, V. 23.-p. 3579 – 3590.
  • Ogibalov V.P., Pogoreltsev A.I., Fedulina I.N., Shved G.M. Additional Radiative Cooling of the Upper Mesosphere and Lower Thermosphere Caused by Tidal Perturbations in Temperature.//Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 2006, V. 42, No. 1.- pp. 84–92.
  • Aushev V.M., Fedulina I.N., Gordienko G.I., López-González M.J., Pogoreltsev A.I., Ryazapova S.Sh. and Shepherd M.G.  Effects in the mesosphere and ionosphere observed at northern midlatitudes.// Journal of Planetary and Space Science, 2006, V. 54.-pp. 559-571.
  • López-González  M.J.,  Rodriguez E., Shepherd G.G., Sargoytchev S., Shepherd M.G., Aushev V.M., Brown S.,  Garcia-Comas M.M.,  Wiens R.H. Tidal variations of O2 atmospheric and OH (6-2) airglow and temperature at mid-latitude from SATI observations.//Annales Geophysicae,  2005, V. 23,  № 12.-  рр. 3579 – 3590.
  • Aushev V.M.,  AshkalievYa.F.,  Gordienko G.I.,  Pogoreltsev A.I.,  Vodyannikov V.V.,  Wiens R.H.,  Yakovets A.F. Spectra of atmospheric gravity waves in the mesosphere and thermosphere. //Geomagnetizm i aeronomiya, 2002, v.42, No 4, 560-568.
  • Aushev V.M.,  Ashkaliev Ya.F,  Gordienko G.I.,  Grekhov O.M.,  Jacobi Ch.,  Khomutov S.Yu.,  Vodyannikov V.V.,  Yakovets A.F.,  Zachateyskiy D.E. An experimental study of wave activity observed at spaced sites of the ionosphere and mesosphere.// Izvestia (Proceedings) of Kazakhstan’s Academy of Science, ser. phys.-math., 2002, N 4.
  • Ashkaliev Ya.F.,  Gordienko G.I., Jacobi Ch. ,  Litvinov Yu.G.,  Vodyannikov V.V., and  Yakovets A.F. Comparison of travelling ionospheric disturbance measurements with thermosphere/ionosphere model results.// Annales Geophysicae, 2003, 21, р. 1031–1037.
  • Мукашева С.Н. Регулярные изменения в ионосфере над Казахстанским регионом в 21-22-ом цикле солнечной активности.// Международная научная конференция “Суверенный Казахстан: 15-летний путь развития космической деятельности”, посвященная 70-летию академика У.М. Султангазина. г. Алматы, 4-6 октября 2006 г., с. 339-344.