В начало

О кафедре
Состав кафедры
Информация по направлениям
Информация по обучению на кафедре
Практикум кафедры
Курсовые работы II курса
Федеральная Целевая Программа

Общие сведения

Заведующий кафедрой
профессор Куницын Вячеслав Евгеньевич

Кафедра физики атмосферы в составе отделения геофизики была организована в 1946 г. по инициативе академика В.В. Шулейкина и чл.-корр. АН СССР А.С. Предводителева. Первым руководителем кафедры был профессор А.Ф. Дюбюк. В разные годы кафедру возглавляли: академик А.М. Обухов, профессора А.Х. Хргиан, Ю.П. Пытьев, Г.Г. Хунджуа. С 1994 г. кафедрой заведует профессор В.Е. Куницын.

Профессор А.Ф. Дюбюк внёс весомый вклад в физику облаков, создание школы изучения динамики локальных атмосферных процессов на основе теории и измерений. Одновременно он был крупнейшим синоптиком страны и участником создания основ современного прогноза погоды. С 1965 г. на кафедре существует научная школа А.Ф. Дюбюка, изучающая динамику среднемасштабных атмосферных процессов, прежде всего облака и обтекание гор (проф. В.Н. Трубников, д.ф.м.н. В.Н. Кожевников и др.).

Академик А.М. Обухов, выдающийся гидромеханик и геофизик — один из крупнейших ученых, работавших в области физики атмосферы. С 1956 г. и до своей кончины (1989 г.) — бессменный директор Института физики атмосферы АН СССР. В 60-е годы он был президентом Международной ассоциации метеорологии и физики атмосферы; членом Американского геофизического союза; Королевского метеорологического общества Великобритании. Им сформулированы новые физические понятия и математический аппарат: введено понятие пространственного спектра энергии турбулентных пульсаций и определена его форма; введено понятие меры пространственной неоднородности скалярных полей типа пассивной примеси и скорости её диссипации, на основе которых описание статистической структуры таких полей в турбулентном потоке получило количественную форму; открыт и получил всеобщее признание «закон двух третей для температурного поля»; введено понятие систем гидродинамического типа, которые обладают фундаментальными свойствами симметрии уравнений гидродинамики несжимаемой жидкости; сформулирован закон Колмогорова — Обухова для структуры мелкомасштабной турбулентности; обоснован закон Ричардсона — Обухова; найден синоптический масштаб Обухова и т.д.

С именем профессора А.Х. Хргиана, работавшего на кафедре с 1947 г., связаны такие направления исследований, как физика облаков и физика атмосферного озона. Исследования по физике облаков, проводимые в ЦАО и на кафедре физики атмосферы, увенчались созданием прочной экспериментальной и теоретической базы национальной школы физики облаков и осадков, признанным главой которой был А.Х. Хргиан. Исследования по физике атмосферного озона начались на кафедре в 1954 г. с приходом Г.И. Кузнецова. Заслугой А.Х. Хрги­ана является то, что он задолго до многих, в том числе и за рубежом, оценил значение атмосферного озона и подготовил созданную им национальную школу физики атмосферного озона к «озонному буму» 70—80-х годов.

За время существования кафедры были созданы и получили дальнейшее развитие следующие научные направления и школы, имеющие мировую известность:

Геофизическая гидродинамика (акад. А.М. Обухов, проф. М.В. Курганский). Динамическая метеорология и теория обтекания гор (проф. А.Ф. Дюбюк, акад. А.М. Обухов, д.ф.м.н. В.Н. Кожевников). Физика облаков и осадков (проф. А.Х. Хргиан). Турбулентность атмосферы (акад. А.М. Обухов). Физика атмосферного озона (проф. А.Х. Хргиан, доц. Г.И. Кузнецов). Процессы тепломассообмена на границе океан—атмосфера (проф. Г.Г. Хунджуа). Радиофизика ионосферы (проф. В.Д. Гусев). Дистанционное зондирование и радиотомография верхней атмосферы и ближнего космоса (проф. В.Е. Куницын). Кафедра взаимодействует со многими ведущими отраслевыми и академическими институтами: Институтом физики атмосферы РАН, Гидрометеоцентром, Полярным геофизическим институтом РАН, МФТИ, ИЗМИР РАН, ЦАО, ИРЭ, Институтом прикладной геофизики и др.

Основные направления научной и учебной деятельности кафедры связаны с изучением физических закономерностей изменений состояния и экологии атмосферы.

С начала 80-х годов, когда на кафедру пришла группа, возглавляемая проф. Г.Г. Хунджуа, начались работы по взаимодействию между океаном и атмосферой. Исследование тепло- и массообмена на поверхности раздела океан—атмосфера является ключевой задачей энергетики атмосферы; вместе с солнечной радиацией и радиационными процессами в атмосфере эти процессы определяют тепловой баланс Земли. Была разработана оригинальная аппаратура для непрерывной регистрации профиля температуры в тонких слоях воды и воздуха. В результате проведения натурных регистраций был получен уникальный банк данных наблюдений по многим акваториям Мирового океана при различных гидрометеорологических условиях и волнениях моря до 4-х баллов. В последние годы на базе метеоданных из Интернета были проведены исследования Тихоокеанского тропического бассейна (ТТБ) и феномена Эль-Ниньо, определен источник дополнительной теплоты и получена оценка накопления тепла в ТТБ. Получены оценки гидрологических характеристик паводков важнейших рек с учетом добавочной влаги, поступающей на сушу от Эль-Ниньо, выявлено влияние феномена Эль-Ниньо на катастрофические наводнения на Земле.

Группа атмосферного озона (доц. Г.И. Кузнецов) занимается исследованием формирования, динамики и трендов озонового слоя Земли в условиях естественных и антропогенных воздействий на атмосферу. Экологические приложения проблемы атмосферного озона заставляют сейчас обратить особое внимание на исследование ультрафиолетовой облученности и на режим приземной концентрации озона. В этих направлениях кафедра активно работает с ИФА и ЦАО в рамках международных проектов EUROTRAC-TOR-2, TROICA. В числе основных результатов группы следует отметить пионерские исследования связи озона с особенностями общей циркуляции, волновой активностью и типами циркуляции; создание первых банков озонометрических наблюдений и разработку эмпирической модели атмосферного озона в земной атмосфере; построение первого «синтезированного спектра колебаний» озона в динамическом диапазоне от минут до 11-летнего периода; исследование приземного озона и создание моделей анализа и прогноза региональных и локальных аварийных выбросов. В течение 60—90-х годов было проведено более 10 крупных экспедиционных исследований озона и аэрозоля, включая рейсы научно-исследовательских судов и исследования в высокогорных областях Памира.

Исследования научной школы А.Ф. Дюбюка продолжаются на кафедре в группе д.ф.м.н. В.Н. Кожевникова. Направления исследований в группе: создание современных гидродинамических моделей обтекания гор; исследование физики процессов обтекания гор на основе теории и экспериментальных измерений в природе; решение прикладных задач в областях прогноза погоды, теории климата, оценки опасных очагов турбулизации, ветроэнергетики, возмущений озонового слоя.

В конце 80-х годов на кафедру пришла группа радиофизиков (доц. А.Г. Вологдин, доц. С.Ф. Миркотан, с.н.с. Л.И. Приходько и др.), возглавляемая проф. В.Д. Гусевым, которая выполнила серию фундаментальных работ по ряду международных проектов. Были организованы экспедиционные наблюдения по дистанционному радиозондированию неоднородной ионосферы. Разработанная в группе математическая теория полного корреляционного анализа позволила получить данные о характере анизотропии неоднородностей и их динамики. Под руководством проф. В.Д. Гусева и доц. С.Ф. Миркотана был создан ряд методик по дистанционной диагностике тонкой структуры ионосферы, позволивших получить пионерские данные о динамике и геометрии неоднородностей.

С приходом на кафедру проф. В.Е. Куницына начались работы по разработке методов дистанционного зондирования и спутниковой томографии атмосферы и ближнего космоса. Конечной целью данных работ является исследование состояния и экологии атмосферы на основе данных мониторинга. В последние годы в группе были разработаны методы спутниковой радиотомографии (РТ) ионосферы, включая лучевую, дифракционную и статистическую РТ. На основе развитых РТ методов совместно с Полярным геофизическим институтом РАН были проведены первые эксперименты по РТ ионосферы. Впервые в мире были получены изображения локализованных неоднородностей ионосферы (дифракционная РТ), реконструированы радиотомографические сечения глобальной структуры ионосферы (лучевая РТ), получены спектры флуктуаций электронной плотности (статистическая РТ). В дальнейшем сотрудниками кафедры были проведены многочисленные РТ исследования в России, США, Скандинавии, Юго-восточной Азии в совместных работах с рядом отечественных и зарубежных научных центров. Разработанные методы спутниковой РТ открывают перспективу создания региональных и глобальной систем мониторинга атмосферы и околоземного пространства. За разработку метода спутниковой радиотомографии ионосферы сотрудники кафедры (проф. В.Е. Куницын, с.н.с. Е.С. Андреева, н.с. О.Г. Разинков) совместно с сотрудниками ПГИ и ИЗМИР РАН были отмечены Государственной премией РФ в области науки и техники 1998 г.

В настоящее время на кафедре работают 2 профессора (В.Е. Куницын и Г.Г. Хунджуа), 5 доцентов и 10 научных сотрудников (д.ф.м.н. В.Н. Кожевников и 9 кандидатов наук). Для преподавания на кафедре привлекаются известные ученые: академик Г.С. Голицын, проф. В.М. Березин, проф. М.В. Курганский, проф. А.Б. Успенский, проф. В.Б. Лапшин, проф. Ю.Н. Черкашин и другие. Cреди выпускников кафедры более 60 кандидатов и 10 докторов наук. Педагогический и научный состав кафедры обеспечивает преподавание пятнадцати основных спецкурсов и более десяти спецкурсов по выбору, охватывающих основные направления современной физики атмосферы. Экспериментальная подготовка студентов на кафедре начинается с задач спецпрактикума и продолжается на выездных производственных практиках. Завершается она работой на установках в научных лабораториях кафедры и в сотрудничающих с кафедрой научно-исследовательских институтах. Учебный план кафедры соответствует учебным планам аналогичных кафедр ведущих отечественных и зарубежных университетов. Все это позволяет студентам получить необходимые знания для выполнения курсовых и дипломных работ и для успешного продолжения педагогической и научной деятельности в области физики атмосферы. Выпускники кафедры имеют возможность включиться в разработку многих важнейших научных программ, таких, как прогноз климата и погоды, региональный и глобальный мониторинг состояния и экологии атмосферы и т.д.


Кафедра Физики Атмосферы ©