A project led by scientists from the Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS focused on researching climate changes and effects of extreme geophysical disturbances in Earth's upper atmosphere has secured a grant from the Russian Science Foundation. A total of 4,491 applications were submitted to the competition titled “Conducting Fundamental and Exploratory Scientific Research by Individual Scientific Groups.” After expert assessment, 534 projects were supported, including the one from Irkutsk-based team comprising ten researchers, five of whom are under 39 years old. The project leader is Academician Gely Zherebtsov, an internationally recognized specialist in atmospheric and ionospheric research, lithosphere–atmosphere–ionosphere interactions, solar-terrestrial couplings, and space weather. The study will be conducted over a period of three years.

Гелий Жеребцов рассказал, что выявление климатических изменений и эффектов экстремальных геофизических возмущений в верхней атмосфере Земли имеет особую важность для понимания физико-химических процессов, протекающих в околоземном космическом пространстве, и эволюции околоземной среды:

— Основных задач проекта три. Первая – изучитьклиматические (за несколько солнечных циклов) изменения параметров ионосферы и верхней атмосферы и их сезонные особенности в Восточной Сибири. Вторая – исследовать экстремальные возмущения в верхней атмосфере и третья – разработать прогностические локальные модели ионосферы и регрессионные модели прогноза возмущений максимума электронной концентрации по возмущениям полного электронного содержания.

Ведущий научный сотрудник ИСЗФ СО РАН, доктор физико-математических наук Наталья Перевалова отметила, что преимуществом планируемого исследования является комплексный подход:

— Мы будем использовать различные индексы солнечной активности и суточно-сезонное разделение ионосферных параметров для оценки климатических изменений в ионосфере, а также индексы различных атмосферных осцилляций, чтобы оценить, как влияют процессы в нижележащих атмосферных слоях на температурный режим области мезопаузы. Впервые будет выполнен комплексный анализ метеорологических эффектов на высотах нижней ионосферы, имеющий практическое значение для оценки возрастания поглощения коротких радиоволн. Кроме того, также впервые мы проведем обобщенный ретроспективный (1958 – 1996 гг.) статистический анализ скоростей ветра в нижней ионосфере над югом Восточной Сибири, оценим климатические нормы и долговременные тренды скорости нейтрального ветра.

По словам ведущего научного сотрудника ИСЗФ СО РАН, кандидата физико-математических наук Ирины Медведевой, полученные в результате выполнения проекта новые знания могут быть полезны при разработке новых и модернизации существующих моделей атмосферы, а также технологий, обеспечивающих устойчивую работу спутниковых систем, систем радиосвязи и навигации, авиации, магистральных линий электропередач:

— Прогностические локальные модели ионосферы и регрессионные модели прогноза возмущений максимума электронной концентрации по возмущениям полного электронного содержания позволят существенно усовершенствовать методы и технологии, используемые в системах прогноза состояния околоземного космического пространства, и могут быть полезны для прогноза космической погоды.

Экспериментальные данные о состоянии верхней нейтральной атмосферы и ионосферы в спокойных и возмущенных условиях будут получены из многолетних наблюдений, выполненных на уникальном комплексе инструментов ИСЗФ СО РАН, а также на мировых сетях геофизических станций.