Жердің жоғарғы атмосферасында болатын физикалық құбылыстарды және олардың климаттық тенденцияларымен байланысын жан-жақты зерттеу

ИРН AP08856096 жобасы Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі Ғылым комитетінің гранты бойынша орындалды.

Жоба жетекшісі: Солодовник А.А., ф.-м.ғ.к., эл. пошта aasolodovnik@mail.ru, (ID Scopus 56584229500, ORCID 0000-0001-5760-2916).

Жобаны орындаушылар:

Леонтьев П.И. ф.-м.ғ.к., (ID Scopus 57215094992, ORCID 0000-0002-8917-0596);

Далин П.А. ф.-м.ғ.к., (IDScopus 6701807864);

Сартин С.А., ф.-м.ғ.к., (ORCID0000-0002-5637-3311);

Кудабаева Д.А., ф.-м.ғ.к., (ID Scopus 56593266100);

Кабдушев А.С., докторант;

Алёшин Д.В., магистр(ID Scopus 57315543500, ORCID 0000-0002-5985-0523);

Крючков В.Н., магистр(ID Scopus 57215833266);

Солодовник Н.П.;

Такенов Б., магистрант (ID Scopus 57315543400).

Орындау мерзімі: 2020-2022 жж.

Қаржыландыру көлемі: 40 700 000 теңге.

Жобаның мақсаты: мезосфералық күміс бұлттардың табиғатын зерттеу, олардың қалыптасуының ғаламдық сипаттағы ауа-райы және климаттық құбылыстармен, ғарыштық факторлармен байланысын анықтау. Мақсатты эксперименттік зерттеулер жүзеге асырылады, оның ішінде эксперименттік мәліметтер алу және бұлтты өрістердің жер үсті және ғарыштық мониторингі материалдарын өңдеу.

Күтілетін нәтижелер: Тропосферадағы метеорологиялық процестер мен мезосфералық құбылыстардың өзара байланысы туралы концептуалды қорытындыларды тұжырымдау, оның ішінде жылдам вариацияларды да, орта және ұзақ мерзімді тенденцияларды да қамтиды. Жер үсті және орбиталық оптикалық бақылаулар негізінде мезосфералық бұлттылық өрістерінің кеңістіктік құрылымы мен динамикасының параметрлерін зерттеу әдістемесін жасау. Ендік және бойлық қатынастардағы ғаламдық СО өрістерінің кеңістіктік таралу ерекшеліктерін зерттеу. МСО жаһандық өрістерінің ассиметриясының жер беті рельефінің ерекшеліктерімен және геофизикалық факторлармен байланысын анықтау әдістемесін әзірлеу және дамыту. Екі жарты шардың күміс бұлттарының ғаламдық өрістерінің кеңістіктік құрылымындағы маусымдық және маусымнан тыс өзгерістер туралы тұжырымдамалар. Маусымаралық және ғасырлық тенденцияларды, соның ішінде климаттық өзгерістерді анықтау.

Жобаның сипаттамасы: Жер атмосферасының жоғарғы қабаттарында өтетін физика-химиялық процестер саласындағы кешенді зерттеулер, 2004 жылдан бастап қазіргі уақытқа дейін жүргізіліп келеді. Олар мезосфералық күміс бұлттардың Ғаламдық өрістерінің маусымдық пайда болу себептерін және олардың кейінгі эволюциясының сипатын анықтауға, сондай-ақ климаттық өзгерістер жағдайында тропосфералық процестермен байланыс фактісін анықтауға бағытталған. Қазіргі уақытта, ақпараттық база түрінде ұсынылған мезосфералық бұлттылық өрістерін синоптикалық (бейнелер мен бейнематериалдар қатары) және спектрлік (бірегей деректер) бақылаудың өзіндік синоптикалық деректерінің кең көлемі бар, бұл мәселенің ерекшелігіне байланысты толықтыруды қажет етеді. Соңғы тезис, әсіресе, атмосфераны қашықтықтан зондтау үшін заманауи цифрлық технологияларды қолдану салыстырмалы түрде жас болғандықтан және статистикалық негізделген тұжырымдар үшін қажетті мәліметтер жинауға мүмкіндік бермегендіктен өзекті. Ең маңызды нәтижелер рейтингтік ғылыми басылымдарда жарияланған.

Зерттеулерде жаңа жоғары сезімтал сәуле қабылдағыштарды қолдану ымырт және түнгі уақытта аспан сферасының автоматтандырылған мониторингіне көшуге және күміс бұлттардың өрістерін де, метеориттерді де тіркеуге мүмкіндік береді, бұл біздің зерттеулерімізді жаңа деңгейге көтереді. Радиотолқындар диапазонында метеорологиялық құбылыстарды тіркеудің енгізілетін әдісі олардың тәулік бойы мониторингін жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Жер маңындағы кеңістікте метеороидтардың шоғырлануы туралы деректер космонавтиканың практикалық қажеттіліктерімен талап етіледі.

Зерттеу әдістері − оптикалық және радиодиапазондарда мониторингті қолдана отырып, эксперименттік тәсілге де, кооперативті ғылыми жобаларды іске асыру кезінде алынған жер үсті және ғарыштық бақылаулардың деректерін өңдеу әдістерін дамытуға негізделген.

Жақын бағыттарда зерттеулер жүргізетін шетелдік ғылыми орталықтармен ынтымақтастық тұрақты түрде жүзеге асырылуда: ғарыш және атмосфера физикасы институты (Швеция, Кируна) және атмосфера физикасы институты (РҒА ИФА, РФ, Мәскеу қ.), бірлескен ғылыми зерттеулер халықаралық рецензияланатын журналдардың жарияланымдары түрінде ұсынылған.

 Мақалалар тізімі:

1. A.A. Solodovnik, P.I. Leontyev, P. Dalin, B. Takenov, D. AlyoshinSeasonal evolution and interseasonal changes in polar mesospheric clouds at high latitudes in the Southern Hemisphere (DOI:10.1016/j.jastp.2021.105787).
2. A.A. Solodovnik, P.I. Leontyev, P. DalinStudies of the influence of tropospheric factors on the formation of noctilucent clouds by a cartographic method // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics Volume 200 April 2020 (DOI:10.1016/j.jastp.2020.105224).
3. V. Kryuchkov, V. Savinkin, A. Solodovnik, L. Kryuchkova, Investigation of dynamic motion processes of modernized uav using mathematical model of numerical simulation // International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development, vol. 10–2, apr. 30 2020, pp. 635–654 (http://www.tjprc.org/publishpapers/2-67-1589790781-56.IJMPERDAPR202056.pdf).
4. D.A. Kudabaeva, A.A. Solodovnik Variations in the area of the global field of noctilucent clouds of the northern hemisphere in 2007–2012 seasons // Geomagnetism and Aeronomy, vol. 55, No 2, pp. 261-265, 2015 (DOI:10.1134/S0016793215020139).
5. D.A. Kudabayeva. Stationary Longitudinal Inhomogeneities in Areas of Mesospheric Clouds according to CIPS/AIM Data (June–July) // Geomagnetism and Aeronomy, 2015, vol. 55, no. 6, pp. 801-804. (DOI:10.1134/S0016793215060079).
6. P. Dalin, A. Pogoreltsev, N. Pertsev, V. Perminov, N. Shevchuk, A. Dubietis, M. Zalcik, S. Kulikov, A. Zadorozhny, D. Kudabayeva, A. Solodovnik, G. Salakhutdinov, I. Grigoryeva// Evidence of the formation of noctilucent clouds due to propagation of an isolated gravity wave caused by a tropospheric occluded front (DOI:10.1002/2014GL062776).
7. Dalin  P.: A critical review on the paper “The earliest datable noctilucent cloud observation (Parma, Italy, AD 1840)”. TheHolocene, https://doi.org/10.1177/0959683620913925 , 2020.
8. Shevchuk, N., N. Pertsev, P. Dalin, and V. Perminov: Wave-induced variations in noctilucent cloud brightness: model and experimental studies, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 203, 105257, https://doi.org/10.1016/j.jastp.2020.105257, 2020.
9. Dalin, P., N. Pertsev, V. Perminov, D. Efremov, and V. Romejko: Stratospheric observations of noctilucent clouds: a new approach in studying middle- and large-scale mesospheric dynamics, AnnalesGeophysicae, 38, 61–71, https://doi.org/10.5194/angeo-38-61-2020, 2020.
10. Dalin, P., V. Perminov, N. Pertsev, and V. Romejko: Updated long-term trends in mesopause temperature, airglow emissions, and noctilucent clouds, Journal of Geophysical Research –Atmospheres, 125, e2019JD030814, https://doi.org/10.1029/2019JD030814, 2020.