Слайд 1 - Институт физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН

rUT
ЛАБОРАТОРИЯ
Радиоакустическая
лаборатория
была
организована по инициативе академика
А.М. Обухова в 1956 году, сразу же после
создания Института физики атмосферы. Ее
возглавил известный ученый, представитель
Нижегородской
радиофизической
школы
Виктор Маркович Бовшеверов (1905-1995),
который и руководил лабораторией до 1985 года.
После него лабораторию долгое время
возглавляла М.А.Каллистратова. В настоящее
время лабораторией заведует С.Н.Куличков.
В.М.Бовшеверов
ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ
Содары
Разработан, испытан и введен в режим
непрерывных круглосуточных измерений содар
нового поколения ЛАТАН-3, в котором все
основные функции формирования сигналов и их
первичной обработки выполняются программным
путем.
Разработан метод дистанционного
определения
вертикальных
профилей
коэффициента турбулентной вязкости и других
параметров
турбулентности.
Получены
статистические данные о скорости и направлении
ветра, о повторяемости низкоуровневых инверсий
над Москвой и об их влиянии на приземные
концентрации загрязняющих примесей.
Эхо-сигнал содара ЛАТАН-3, профили скорости
и направления ветра
Акустические антенны доплеровского содара
Детонационный источник акустических импульсов
Разработана модель формирования тонких локально
слоистых (анизотропных) неоднородностей скорости
ветра и температуры в атмосфере в случайном поле
внутренних
гравитационных
волн
(ВГВ).
Акустическими
методами
были
выявлены
характерные масштабы конвективных когерентных
структур в атмосферном пограничном слое.
raUT
Генерация акустического
импульса детонационным
источником
Спектры вариаций
азимута, угла наклона
луча, горизонтального
ветра и вертикального
ветра
Форма акустического
импульса на расстоянии
100 м от источника
Прием акустического
импульса на 3 микрофона
на расстоянии 6.5 км от
источником
Инфразвуковой мониторинг взрывов
Сопоставление
экспериментальных
и расчетных
акустических
сигналов
(расстояние от
взрыва 180 км. )
Акустическое поле от взрыва на высоте 8 км,
рассчитанное
методом
параболического
уравнения.
Лаборатория участвует в совершенствовании инфразвуковых
методов, используемых в международной сети контроля за
выполнением Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных
испытаний. Получен и систематизирован уникальный архив
экспериментальных данных регистрации инфразвуковых волн на
больших (до 1000 км) расстояниях от взрывов различного типа
(подземных, поверхностных, воздушных - тропосферных и
термосферных) и разной энергии (от 5 кг до 4000 т. в тротиловом
эквиваленте), произведённых сериями (до 7-ми взрывов подряд) в
разных географических регионах, в разные сезоны года, в широком
диапазоне временных интервалов между взрывами (от 1 минуты до
нескольких суток). Зарегистрированы приземные (волны Лэмба –L),
стратосферные (PSM), мезосферные ( IM) и термосферные (IT)
акустические приходы от взрывов. Акустическим методом
обнаружены долгоживущие анизотропные структуры в мезосфере.
Отражение импульсных инфразвуковых
сигналов (7 последовательных взрывов) от
обнаруженного
в
эксперименте
долгоживущего слоя в мезосфере на
высотах z70 км.
Расстояние до источника 300 км.
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ТУРБУЛЕНТНОСТИ
Когерентные структуры
Спиральность
Электричество
|Hi|, м с -2

103
10
2
10
1
10
0
10-1
f -5/3
10-2
10
|vxx| - день
|vyy| - день
-3
|vyy| - ночь
10-4
|vzz| - день
|vzz| - ночь
10-5
10
-6
10-4
Когерентные структуры температурного поля в слое
до 35 м по измерениям на мачте
Конвективные структуры приземного слоя в первом
приближении
могут
быть
представлены
как
проникновение куполоообразных односвязных объемов
теплого воздуха в более холодные вышележащие слои.
Изменчивость поля температуры в слое до 35 м описана в
терминах эмпирических ортогональных функций (ЭОФ).
Первые три ЭОФ и соответствующие им собственные
значения описывают профиль с точностью порядка 10%.
Обнаружена циркуляция, обусловленная прохождением
кучевого облака, с оседанием под центром.
10-3
10-2
10-1
100
f, Гц
Установка циркулиметра на
Спектры компонент
верхней площадке 45спиральности
метровой мачты
Разработана
аппаратура
для
исследования
спиральности
акустическим методом, измерены
спектры турбулентных вариаций спиральности.
Важность исследования спиральности в природных
системах обусловлена тем, что, согласно расчетам,
ненулевая спиральность влияет на передачу энергии
по спектру, что указывает на ее роль в формировании
крупномасштабных структур.
С коллегами из
Института Физики
Земли (полигон Борок)
Спектральные коэффициенты корреляции: 1 -UT ,
2 - ET , 3 - UE , устойчивость;
4 - UT, 5 - ET, 6 - UE , неустойчивость.
Выполнен эксперимент по синхронной регистрации
вариаций
вертикальной
составляющей
напряженности электрического поля E, вариаций
температуры T и компонент скорости ветра U, V, W.
Анализ полученных данных дает основание считать,
что
вариации
напряженности
обусловлены
стратификацией
и
неоднородностями
пространственного распределения зарядов и их
переносом турбулентным потоком воздуха.