Подводим итоги пятилетней работы по программам, темам НИТР, Государственным контрактам и договорам

В наступившем 2024 году оканчивается ряд крупных научно-исследовательских тем и других длительных работ. Руководители структурных единиц Научно-производственного объединения – ФГБУ «НПО «Тайфун» делятся своими значимыми достижениями за пятилетний период работы (2020-2024 годы). Рассказывает заместитель генерального директора – директор ИЭМ (Институт Экспериментальной Метеорологии) Александр Александрович Юдаков.

Лаборатории ИЭМ интенсивно работают по государственному заданию (темам НИТР и ОПР НИУ Росгидромета), государственным и хоздоговорным контрактам, которые включат проведение научных исследований и опытно-конструкторских разработок, выполнение экспериментальных работ и оказание услуг в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, мониторинга состояния окружающей среды. Исследования ведутся по следующим направлениям: физика пограничного слоя атмосферы, тропосферы, стратосферы, мезосферы, верхней атмосферы и околоземного космического пространства, включая оптику атмосферы, физику и химию аэрозолей, физику облаков, физику климата, геофизический мониторинг, активные воздействия на гидрометеорологические и геофизические процессы.

Одно из направлений работ тематически касается поддержания и развития технологической платформы мониторинга физических процессов в атмосфере. Фундаментальная цель этой важной работы – прогнозирование глобальных климатических изменений, развития опасных геофизических явлений вследствие природных и антропогенных факторов.

Платформа включает мониторинговые, исследовательские и конструкторские работы по многим направлениям. Перечислю некоторые из значимых направлений работ, касающихся технологий, таких как: создание и развитие технологии оценки углеродного баланса, а также технологии контроля эмиссии парниковых газов над урбанизированными территориями и ряда других.

Продолжаются крупномасштабные работы, касающиеся задач мониторинга состояния атмосферы: мониторинг климатообразующих факторов и климатических характеристик на основе данных дистанционных и контактных измерений; совершенствование системы мониторинга изменений характеристик ветрового режима (на высотах 80–105 км); мониторинг эффектов возмущений нижней ионосферы; мониторинг инфразвуковых пульсаций атмосферного давления (в рамках отслеживания опасных метеорологических и геофизических явлений).

Нельзя не отметить работы по мониторингу электрического поля атмосферы, которые ведутся в целях обнаружения возмущений атмосферы и ионосферы природного и антропогенного характера. Кроме того, важное направление работ – это радио-мониторинг для регистрации мощных радиоизлучений, способных оказывать возмущающее влияние на ионосферу.

Платформа, о которой сказано выше, включает и систему контроля и управления поступлением данных, анализ текущей и подготовку прогнозной и экстренной информации о геофизической обстановке над территорией Российской Федерации. Всего на наблюдательной сети Росгидромета размещено 49 измерительных комплексов на 18 площадках (рисунок 1), распределенных по всей стране. Кроме того, на станции ракетного зондирования "Тикси" развернут метеорологический ракетный комплекс МР-30 нового поколения. Все это объединено в подсистему геофизического мониторинга "Ракетное и лидарно-радарное зондирование атмосферы, регистрация СДВ и КВ сигналов». В течение последних девяти лет НПО "Тайфун" по поручению Росгидромета технически обслуживает указанную подсистему, и оказывает методическую поддержку учреждениям Росгидромета, на территории которых размещены комплексы.

Рис. 1 – Размещение комплексов компоненты: "Ракетное и лидарно-радарное зондирование атмосферы, регистрация СДВ и КВ сигналов"

Значимыми считаю работы по подготовке прогнозов геофизической обстановки, проводимые в рамках Соглашения 2019 года между несколькими министерствами, службами и организациями (МЧС, ГК «Роскосмос», Минобороны РФ, Минприроды России, ФМБА России, Росгидромет). Такие прогнозы необходимы для обеспечения проведения запусков ракет космического назначения. Обращу внимание на то, что онлайн-контроль ведётся в течение всей процедуры запуска.

ИЭМ постоянно ведёт работы по техническому, программному и методическому совершенствованию подсистемы геофизического мониторинга, находящейся в зоне ответственности НПО «Тайфун». В прошедшем году подготовлено 7 проектов методических документов по проведению наблюдений.

За прошедшие пять лет продолжались работы по созданию физико-математических моделей для прогноза состояния верхней атмосферы, создана климатическая модель динамических и термодинамических параметров нейтральной атмосферы, разработан вариант статистической модели высотного распределения аэрозоля средней атмосферы и проведено тестирование, продолжаются и другие исследовательские работы.

ИЭМ готовит материалы для ежегодного Доклада Росгидромета об особенностях климата на территории РФ по данным станции «Обнинск», включающие данные со среднемесячными значениями концентраций основных парниковых газов. Важны наблюдения на опытно-экспериментальном полигоне «Лог Таежный» (Валдай). Ежегодно получаем данные более 17000 серий измерений параметров широкого диапазона, позволяющих дать инструментальную оценку эмиссии и поглощения CO₂ лесными экосистемами. Анализ накопленных данных позволяет отследить изменения значений потоков парниковых газов.

Важнейшим направлением работ ИЭМ является создание и развитие технологий активного воздействия на метеорологические процессы. Разработана технология рассеяния арктических туманов испарения с целью метеорологического обеспечения Северного морского пути. Технические решения, средства и реагенты, разработанные и испытанные в ИЭМ, защищаются патентами на изобретения и удостаиваются престижных наград. За 5 лет получено 9 патентов на изобретения, полезные модели.

Надо отметить экспедиционные исследования специалистами НПО «Тайфун» динамики электрического поля Земли над океанами во время трехмесячного похода гидрографического судна (ГИС) «Маршал Геловани». ГИС Тихоокеанского флота «Маршал Геловани» совершил в 2020 году дальний поход. Экспедиция, которая проходила при поддержке Русского географического общества и продлилась более трех месяцев, была посвящена 200-летию открытия Антарктиды и 250-летию со дня рождения адмирала Ивана Крузенштерна. В состав научного оборудования был включен приборный комплекс на основе флюксметра, изготовленного НПО «Тайфун» для исследования изменчивости электрического поля атмосферы Земли (рисунок 2).

Рис. 2 – Приборный комплекс на основе флюксметра, вошедший в состав научного оборудования экспедиции.

Одним из важных направлений работ ИЭМ в прошедшие 5 лет являлось производство метеорологических и геофизических средств измерения и наблюдения.

Метеорологическая станция МК-15, включающая 3-D акустический анемометр, пользуется постоянным спросом. Ею оснащена Белорусская АЭС, она входит в состав автоматической аэродромной измерительной станции системы раннего оповещения образования гололёда СРООГ / ТАЙФУН-СОВТРАНСТЕХ для оснащения взлётно-посадочных полос аэропортов (рисунок 3).

Рис. 3 – Система СРООГ с 3-D акустическим анемометром комплекса МК-15.

Также ИЭМ были произведены и поставлены различным заказчикам такие геофизические приборы и оборудование как лидар, флюксметры, магнитный павильон и другие приборы, разработанные сотрудниками института.