|
|
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.)
|
 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)
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
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
|
)
Руководитель лаборатории зав. кафедрой и отделом физики атмосферы, доктор ф.-м. наук, профессор Ю.М. Тимофеев, лауреат Международной премии Макса Планка (ФРГ).
)
Руководитель лаборатории
д.ф.-м. н. профессор Г.М. Швед
)
Руководитель лаборатории
д. ф.-м.н. профессор Л.С. Ивлев.
)
Руководитель сектора
д. ф.-м.н. Михайлов Е.Ф.
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)