Лаборатория исследования динамических процессов в ионосфере

Заведующий лабораторией: к.ф.-м.н. Бернгардт О.И.

Чем мы занимаемся:

Изучаем неоднородности ионосферной плазмы с размерам от десятков метров до сотен километров на высотах от 60 до 400-500км при помощи инструментов, излучающих и принимающих радиоволны. Основная задача — исследование причин возникновения таких неоднородностей и их характеристик с целью создания моделей, позволяющих анализировать и прогнозировать состояние ионосферы.

Экспериментальная база

Когерентные радары декаметрового диапазона EKB ИСЗФ СО РАН (в Свердловской области) и MAGW ИСЗФ СО РАН (в Магаданской области);
Пассивные доплеровские измерительные комплекс (обсерватория Монды);
ЛЧМ-приемник в Свердловской области (временно не функционирует)

Основные направления исследований:

Экспериментальные исследования формирования и развития неоднородностей ионосферной плазмы различных масштабов (от мелких до крупных)
Развитие методов обработки нестационарных сигналов и сигналов обратного рассеяния, развитие методов дистанционной радиодиагностики
Развертывание, поддержка и развитие российского сегмента системы импульсных когерентных радаров декаметрового диапазона
Исследование динамических параметров ионосферы пассивными радиометодами при естественных и искусственных возмущениях.

Основные результаты исследований:

Впервые обнаружена зависимость уровня шума, измеренного на радарах SuperDARN и EKB от интенсивности рентгеновского излучения шума [https://doi.org/10.1016/j.jastp.2018.03.022], предложен способ интерпретации этого эффекта, выявлены зависимости эффекта от частоты радиошума, доказано влияние D- и E-слоя на уровень поглощения и обоснована возможность его использования для исследования нижней части ионосферы [https://doi.org/10.1029/2018SW002130 ; https://doi.org/10.1016/j.asr.2020.04.005 ], создана модель, объясняющая сезонно-суточный ход минимального уровня шума на этих радарах особенностями распространения и поглощения сигнала в неоднородной ионосфере [https://doi.org/10.1029/2021RS007338];
Разработан оригинальный метод идентификации ионосферного рассеяния и рассеяния от земной поверхности, превосходящий по точности остальные методы, используемые на радарах SuperDARN [https://doi.org/10.1049/iet-rsn.2019.0192];
Разработан класс зондирующих симметричных последовательностей для радаров SuperDARN и аналогичных на основе линеек Голомба и впервые найдены эффективные зондирующие последовательности длиной до 18 импульсов используемые в настоящее время на радаре EKB ИСЗФ СО РАН, и превышающий по точности существующие зондирующие последовательности радаров SuperDARN [https://doi.org/10.1007/s11141-020-10018-y].
Разработан и реализован метод калибровки когерентных радаров по метеорным наблюдениям, учитывающий каждый наблюдаемый метеор и работающий по форме принятых сигналов, без их статистического усреднения [https://doi.org/10.1016/j.polar.2020.100628]
Разработан автоматический метод классификации сигналов, принимаемых радарами EKB и MAGW на основе самообучающейся нейронной сети, радарных данных, численного моделирования распространения радиоволн и референтной модели ионосферы IRI [https://doi.org/10.1016/j.asr.2022.07.054], с ее помощью впервые на подобных радарах проведен сравнительный анализ результатов рассеяния на метеорных следах и с участием спорадического рассеяния в E-слое[https://doi.org/10.12737/stp-84202206]

Информационные ресурсы:

Сеть когерентных ионосферных радаров (СЕКИРА)