1 Полярный геофизический центр ААНИИ С.Петербург 2012 О.А.Трошичев, А.С.Янжура и Д.А.Сормаков Арктический и Антарктический НИИ, С.Петербург. - презентация

1 1 Полярный геофизический центр ААНИИ С.Петербург 2012 О.А.Трошичев, А.С.Янжура и Д.А.Сормаков Арктический и Антарктический НИИ, С.Петербург

2 2 ФЦП «Геофизика»: В гг проведена реконструкция сети геофизических наблюдений в Российской Арктике (1) На удалённых полярных станциях построены новые служебно-жилые комплексы ( Диксон, Амдерма, Валькаркай (Певек), Ловозеро). (2) Установлены новые антенно-фидерные системы, отвечающие задачам программы ( Горьковская, Ловозеро, Амдерма, Диксон, о.Хейса, Салехард) ( 3 ) Станции оснащены современной цифровой аппаратурой геофизических наблюдений ( Ловозеро, Амдерма, Диксон, Тикси, Певек, о.Хейса; на очереди – станции м. Челюскин, о. Визе, о. Известий) : Магнитометрическая аппаратура и риометры, Системы накопления, подготовки и передачи цифровых магнитных и риометрических данных в каналы связи Ионозонды вертикального и наклонного зондирований Системы накопления, подготовки и передачи цифровых ионосферных данных в каналы связи Аппаратура дистанционной диагностики активных воздействий на ионосферу (4) На станциях установлены системы спутниковой связи ( Ловозеро, Амдерма, Диксон, Тикси, Певек, о.Хейса) (5) При ААНИИ создаётся Полярный геофизический центр

3 3 Сеть геофизических станций Росгидромета, действующая в Арктике Задачи на гг: организация, на современном уровне, ионосферных наблюдений (вертикальное и наклонное зондирование) на станциях о.Хейса, м. Челюскин, Тикси, Певек, Баренцбург

4 4 Сеть геофизических наблюдений в Антарктике Околополюсная область – станция Восток (РС-индекс) Полярная шапка – ст. Мирный и Прогресс Авроральная зона – ст Новолазаревская Субавроральная зона – ст. Беллинмгаузен * Восток * Мирный * Прогресс * Новолазаревская * Беллинсгаузен

5 5 Полярный геофизический центр ААНИИ (с учётом мероприятий гг)

6 6 Основные задачи и функции «Полярного Геофизического Центра ААНИИ» Предметом деятельности Полярного Геофизического Центра является оперативная геофизическая информация – данные магнитных, риометрических, ионосферных, радиофизических и атмосферных наблюдений на Российской сети геофизических наблюдений в Арктике и Антарктики, и геофизические данные, поступающие в Центр в рамках международных соглашений. Основные задачи и функции « Полярного Геофизического центра ААНИИ» по Арктике: Оперативный сбор всей доступной геофизической информации, характеризующей геофизическую обстановку в высокоширотных регионах Арктики; Оперативный анализ поступающей геофизической информации; Осуществление мониторинга и текущего прогноза (nowcasting) геофизической обстановки в Российской Арктике (а также в других арктических регионах), включая: – состояние магнитосферы; – геомагнитную активность в авроральной зоне; – естественную (фоновую) возмущённость полярной и авроральной ионосферы; – условия распространения радиоволн в полярных областях Земли; – эффекты возможного антропогенного воздействия на высоширотную ионосферу. Международный обмен геофизическими данными в рамках соглашений Росгидромета о сотрудничестве с зарубежными организациями в области космической погоды; Обеспечение Федеральных органов власти и других потребителей оперативной информацией о состоянии магнитосферы и геофизической обстановке в Российской Арктике; Адресное обеспечение потребителей специализированной продукцией и аналитическими и расчетами, включая экстренные предупреждения об аномальных магнито-ионосферных возмущениях естественной и антропогенной природы; Разработка и совершенствование научно-технической базы системы мониторинга геофизических явлений (технологий оперативного сбора, приема, контроля качества и обработки геофизической информации);

7 7 Основные задачи и функции « Полярного Геофизического центра ААНИИ» по Антарктике Оперативный сбор геофизической информации, характеризующей геоэффективность солнечного ветра (эффективность поступления энергии солнечного ветра в магнитосферу); Анализ оперативной информации поступающей из Антарктики и оперативный прогноз (nowcasting) развития магнито-ионосферных возмущений (магнитосферных суббурь); Мониторинг распространения радиоволн на трансполярных радиотрассах при различных геофизических условиях; Оценка возможных негативных эффектов воздействия магнитосферных возмущений на технологические системы и среду обитания человека; Мониторинг воздействия космической погоды на нижнюю атмосферу полярной области и развития аномальных атмосферных процессов в Антарктике; оценка возможных эффектов этого воздействия на процессы в Южном Океане; Мониторинг атмосферного электрического поля с целью оценки роли глобальной электрической токовой цепи в механизме воздействия солнечной активности на систему магнитосфера- ионосфера-атмосферна; Разработка численной фотохимической модели нижней и средней атмосферы полярных областей, учитывающая влияние космических и солнечных факторов; Мониторинг импульсных изменений атмосферных параметров с целью оценки роли различных солнечных и космофизических факторов в формировании структуры полярной атмосферы и развитии крупномасштабных атмосферных процессах; Интегрированное количественное описание неблагоприятного воздействия различных солнечных и космических факторов на технологические системы и среду жизнедеятельности человека; Разработка рекомендаций по снижению риска и уменьшению последствий природных и техногенных катастроф в полярных областях Земли.

8 8 8 Соглашение о сотрудничестве между ААНИИ и Аналитическим Центром данных по геомагнетизму и космическому магнетизму (DACGSM) при университете Киото Цель сотрудничества: Получение авроральных индексов магнитной активности AU/AL/AE в режиме реального времени Для расчёта индексов используются данные российских авроральных станций Амдерма, Диксон, Тикси, Певек (м.Челюскин),. Сейчас RT-AE индекс (real-time AE) рассчитывается по данным 11 stations. Суммарное время задержки на получение данных с арктических станций в ААНИИ, пересылку их в DACGSM, расчёт АЕ индекса, и его доставку обратно в ААНИИ составляет

9 9 Соглашение о сотрудничестве между ААНИИ и Национальным институтом космических исследований при Техническом Университете Дании (DTU/Space) по проблеме «Расчёт PC индекса магнитной активности в полярных шапках» Цель сотрудничества: Расчёт в реальном времени индекса магниной активности РС, характеризующего энергии солнечного ветра поступающую в магнитосферу Задачи сотрудничества Расчёт в реальном времени, по методике, разработанной в ААНИИ, РС индекса для Северного (РСN) и Южного (PCS) полушарий по данным, магнитных наблюдений на станциях Туле/Savissivik (Гренландия) и Восток (Aнтарктида). Обмен данными магнитных наблюдений на станциях Туле/Savissivik (Гренландия) и Восток (Aнтарктика) и PCN и PCS индексами вычисляемыми, соответственно, в DTU/Space и AAНИИ. Подготовка всех необходимых документов, необходимых для одобрения PC индекса на очередной Ассамблее Международной Ассоциации Геомагнетизма и Аэрономии (МАГА) (Август 2013г) в качестве нового международного индекса магнитной активности, а именно: - обязательства ААНИИ и ДТУ проводить расчёт PCS и РCN индексов; - представление единой методики расчёта PCS и PCN индексов и детального описания процедуры расчёта и таблицы коэффициентов, используемых при расчёте индексов. - представление в WDC по геомагнетизму в Эдинбурге данных об абсолютных магнитных измерениях, проводимых на ст. Восток, свидетельствующих о соответствии магнитных наблюдений требованиям ИНТЕРМАГНЕТю

10 10 Соглашение о сотрудничестве между ААНИИ и Национальным центром прогноза космической погоды (SWPC) США о сотрудничестве в области мониторинга космической погоды (в рамках Программы деятельности Росгидромет-НОАА) Цель сотрудничества: Разработка методов мониторинга и оперативного прогноза возмущений космической погоды и магнито-ионосферных возмущений в Арктическом регионе Задачи сотрудничества Создание системы оперативного обмена геофизическими данными Росгидромет оперативно передаёт в SWPC 1-мин данные магнитных наблюдений на русских арктических станциях: Амдерма, Диксон, м. Челюскин, Тикси и Певек. SWPC оперативно передаёт в Росгидромет данные измерений параметров солнечного ветра (плотность, скорость, межпланетное магнитное поле) на спутнике АСЕ; USGS оперативно передаёт в Росгидромет данные магнитных наблюдений на станциях Барроу и Колледж Росгидромет оперативно передаёт в NRCanаda данные риометрических наблюдений на русских арктических станциях; NRCanada оперативно передаёт в Росгидромет данные риометрических наблюдений на станциях Северной Америки. Разработка экспериментальных моделей магнито-ионосферных возмущений в Арктике с использованием в качестве входных параметров РС индекс и оперативные данные магнитных и риометрических наблюдений в американском и российском секторах Арктики.

11 11 Соглашение о сотрудничестве между ААНИИ и Финским метеорологическим институтом (ФМИ) в области мониторинга космической погоды (в рамках Программы деятельности Росгидромет-ФМИ) Цель сотрудничества Разработка методов мониторинга и оперативного прогноза возмущений космической погоды и магнито-ионосферных возмущений в Арктическом регионе Задачи сотрудничества Разработка методики мониторинга и предсказания космической погоды по данным о РС индексе и данным сети магнитных, риометрических и авроральных наблюдений в Финляндии и Российской Арктике. Обмен научной информацией и оперативными данными магнитных, риометрических и авроральных наблюдений в Арктическом регионе с целью изучения механизмов магнитосферно- ионосферного взаимодействия в высокоширотной области. Предполагается, что ААНИИ и ФМИ будут осуществлять оперативный обмен следующими комплектами наземных геофизических наблюдений: ААНИИ 1-мин данные магнитных наблюдений на российских арктических станциях Ловозеро, Амдерма, Диксон, Тикси, Певек. 1-мин данные риометрических наблюдений на российских арктических станциях Амдерма, Диксон, Тикси, Певек. ФМИ 10-сек данные магнитных наблюдений на финских станциях Kevo, MAS, KIL, IVA, MUO, PEL, OUJ, MEK, HAN, NUR) 1-мин данные регистрации полярных сияний на станциях KEV and MUO

12 12 Мониторинг и оперативный прогноз космической погоды Ожидаемые результаты Система наземного мониторинга геоэффективности солнечного ветра и потоков СКЛ; Оперативный прогноз (nowcasting) космической погоды и развития высокоширотных магнито-ионосферных возмущений; Оперативный прогноз и оценка неблагоприятного влияния космической погоды на технологические системы и среду обитания человека; Система мониторинга характеристик трансполярных радиотрасс; Система мониторинга и оперативного прогноза развития аномальных атмосферных процессов в Антарктике, оказывающих неблагоприятное влияние на жизнедеятельность человека в Антарктике и субантарктической зоне; Система мониторинга воздействия солнечных и космических факторов на атмосферные процессы в южной полярной области;