Архив



Отзывы читателей

Интернет-журнал “Капитал страны”
За прошедшие годы Ваше издание смогло себя отстоять на рынке печатной продукции и занять на нем достойное место. Однако это только первый шаг в завоевании читательской аудитории.
В условиях грядущей тотальной электронизации СМИ желаем Вам столь же успешно позиционировать себя и в Интернет-пространстве,...
Читать полностью

Главный редактор доктор экономических наук, академик РАЕН Е.В. Балацкий


Читать
Купить
Справочная
Облако тегов

100 лучших товаров России
Собственная торговая марка (ipls)
IFFF Moscow
Русская Школа Управления
Принять участие в круглом столе по качеству в строительстве

ГлавнаяЖурналы → «Мир измерений»

01.09.2011

Центральная аэрологическая обсерватория Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды РФ (Росгидромета)

Ю.А. Борисов, кандидат физико-математических наук Директор Центральной аэрологической обсерватории, г. Долгопрудный Московской обл.

8 сентября 2011 г. исполняется 70 лет с того момента, как в условиях сурового военного 1941 г. была образована Центральная аэрологическая обсерватория (ЦАО). Приказ о создании обсерватории подписан начальником Главного управления гидрометеорологической службы (ГУГМС) Красной Армии – знаменитым полярником, бригадным инженером Евгением Константиновичем Фёдоровым.

В документах, определяющих цель создания нового учреждения, значится: “…образовать на базе Аэрологической обсерватории Центрального института прогнозов (ЦИПа) ... в целях быстрого проектирования, изготовления и испытания новых конструкций аэрометеорологических приборов и улучшения зондирования атмосферы в городе Москве”. Штат молодого института насчитывал всего 36 единиц. Спустя два года, в 1943 г., Главное управление гидрометеорологической службы принимает решение возложить на ЦАО обязанности общесоюзного научно-методического центра, поскольку ранее исполнявший эту функцию Аэрологический институт Государственной геофизической обсерватории в Павловске был разрушен фашистами. Ещё до окончания войны началось восстановление и развитие аэрологических наблюдений в масштабе всей страны. Для организации этой работы в послевоенные годы штат обсерватории увеличен, ей предоставили новую технику, радиолокационные станции, самолёты, аэростаты. Расположенная в живописном пригороде Москвы на окраине города Долгопрудного Обсерватория (рис. 1) получила в распоряжение обширную территорию, на которой размещались различные средства дистанционного зондирования атмосферы и откуда осуществлялись пуски радиозондов, аэростатов и стратостатов.

Административный корпус Центральной аэрологической обсерватории

Огромную роль в создании и становлении Обсерватории сыграл её первый директор – лауреат Ленинской премии, лауреат Государственной премии СССР, пилот-воздухоплаватель Георгий Иванович Голышев. В разные годы ЦАО также возглавляли такие видные учёные, как Е.Г. Швидковский, В.Д. Решетов.

Около четверти века, в том числе и в трудные годы перестройки, руководил Обсерваторией лауреат Государственной премии СССР профессор А.А. Черников.

За прошедшие годы в ЦАО выполнено большое количество научно-исследовательских работ в области метеорологии и физики атмосферы, многие из которых были новаторскими. В настоящее время Центральная аэрологическая обсерватория является одним из ведущих научно-исследовательских и научно-методических учреждений Федеральной службы России по гидрометеорологии и охране окружающей среды. Основные направления научных исследований ЦАО сегодня:

– высотное зондирование атмосферы, разработка прямых и косвенных методов наблюдения и контроля параметров атмосферы с помощью радиозондов, ракет, самолётов-лабораторий, радио- и оптических локационных средств, космических аппаратов и т.п.;

– экспериментальные и теоретические исследования в области физики и химии свободной атмосферы, изучение механизма образования облаков и осадков с целью разработки методов активных воздействий на опасные метеорологические явления;

– исследования и мониторинг состояния озонового слоя Земли.

Для ЦАО всегда была характерна многопрофильность. Далее представ лен краткий обзор основных работ, выполненных Обсерваторией за весь период деятельности.

Радиозондирование атмосферы.

Базовой информацией для анализа и прогноза погоды, а также оценки изменения климата служат данные аэрологического зондирования атмосферы с помощью радиозондов.

В 1950 г. при участии ЦАО создана система радиозондирования “Малахит”-А-22. В 1985 г. аэрологическая сеть была оснащена новой системой радиозондирования АВК-1, разработанной при активном участии ЦАО.

Аэрологическая сеть России

В 2001 г. в ЦАО завершена разработка и испытания аэрологической станции нового поколения типа МАРЛ-А. Первый серийный образец установлен в Ростове-на-Дону. Сейчас научно-технический центр радиозондирования ЦАО является методическим и оперативно-производственным центром по обеспечению функционирования аэрологической сети Росгидромета, состоящей из 126 станций (рис. 2). Сотрудники центра разрабатывают методические и нормативные документы, осуществляют мониторинг работы аэрологической сети, проводят методические и технические инспекции аэрологических станций на всей территории России.

Радиометеорология. В далёком 1943 г. сотрудник ЦАО В.В. Костарев впервые предложил применить радиолокаторы для определения скорости и направления ветра в атмосфере, в результате чего за короткое время был разработан и внедрён метод ветрового радиолокационного зондирования атмосферы. В 1975 г. группой ведущих учёных ЦАО (А.М. Боровиковым, В.В. Костаревым, И.П. Мазиным, А.Н. Невзоровым и А.А. Черниковым) сделано открытие аномального рассеивания радиолокационного излучения в облаках. Сейчас результаты этого открытия широко используются для исследований и мониторинга облаков, осадков, опасных метеорологических явлений (шквалов, града и др.). В отделе радиометеорологии ЦАО выполнен широкий комплекс исследований в области разработки радиолокационных методов измерений осадков, исследований динамики атмосферы с использованием доплеровских радиолокаторов, методов использования метеорологической радиолокации для штормового оповещения, метеорологического обеспечения авиации и при активных воздействиях на погоду. Все разработанные методы реализованы в экспериментальных и серийных образцах радиолокационной аппаратуры. Совместно с промышленными организациями выполнена разработка автоматизированного комплекса сбора, обработки и представления радиолокационной информации (АКСОПРИ). Создана первая в России автоматизированная радиолокационная сеть “Московское кольцо”, в состав которой входят комплексы АКСОПРИ в Москве, Калуге, Твери, Смоленске, Н. Новгороде и на Валдае.

Активные воздействия на облака и туманы. Школа физики облаков, созданная в ЦАО, воспитала не одно поколение исследователей, их научные труды известны как в нашей стране, так и за рубежом. В отделе физики облаков и активных воздействий Обсерватории проводится широкий круг исследований осадкообразующих процессов с целью разработки методов искусственного регулирования (увеличения или уменьшения) осадков. Создана и внедряется как в России, так и за рубежом (Куба, Сирия, Иран) технология увеличения осадков. Разработана технология предотвращения или существенного снижения интенсивности осадков, которая применяется для создания благоприятных погодных условий в мегаполисах (Москве, Санкт-Петербурге, Ташкенте, Астане, Казани) при проведении массовых общественных, культурных и спортивных мероприятий.

Метод подавления развития облаков, разработанный в ЦАО, был использован для уменьшения выпадения осадков при ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Разрабатываются способы искусственного рассеивания тёплых туманов и низкой облачности для обеспечения бесперебойной работы аэропортов и автомобильных развязок. Проводятся работы по созданию новых реагентов для активных воздействий на гидрометеорологические процессы, исследования микрофизической и термодинамической структуры облаков, работы по численному моделированию облачных процессов.

Аэростатные исследования атмосферы. В Обсерватории создан хороший аэростатный парк, позволяющий совершать длительные высотные пилотируемые полёты, в которых измеряются основные параметры атмосферы – давление, температура, влажность, ветер. В 1948 г. впервые в мире автоматический стратостат Обсерватории был поднят до высоты 22 км. Полёты автоматических стратостатов позволили получить уникальные данные о радиационных и оптических характеристиках атмосферы и её составе.

В 1991–2001 гг. сотрудники ЦАО принимали участие во всех осуществлённых в Арктике международных кампаниях аэростатных исследований, в основном направленных на изучение состояния озонового слоя Земли. Выполненные полётные эксперименты значительно облегчили понимание причин сезонных колебаний содержания озона в стратосфере.

Мониторинг озонового слоя.

В 60-е годы ЦАО подключилась к работам по созданию аппаратуры для зондирования атмосферы с помощью искусственных спутников Земли. В 1982 г. начались работы по созданию бортового озонометрического прибора СФМ для космического аппарата “Метеор”. С помощью этих приборов были получены данные о вертикальном распределении плотности озона в полярных районах северного и южного полушарий в диапазоне высот 35…80 км. С 1987 г. ЦАО проводит работы в рамках межправительственного соглашения между СССР и США об исследовании и использовании космического пространства в мирных целях. Разработаны алгоритмы и программы обработки данных американских приборов TOMS и GAGE-III, которые устанавливались на отечественных аппаратах “Метеор-3”.

Отдел озонного мониторинга ЦАО проводит регулярные измерения полей общего содержания озона и ультрафиолетовой облучённости поверхности по данным наземной озонометрической сети и спутниковым наблюдениям. Обсерватория осуществляет оперативное картографирование общего содержания озона над территорией РФ и в глобальном масштабе. Обзоры о состоянии озонового слоя ежеквартально публикуются в журнале “Метеорология и гидрология”. С 1991 г. в Обсерватории проводятся регулярные измерения приземной концентрации озона в Московском регионе.

Наблюдения газового и аэрозольного состава атмосферы. В Обсерватории развиваются наземные, самолётные и спутниковые методы наблюдений газового и аэрозольного состава атмосферы. В высоких широтах Арктики и Восточной Сибири организованы пункты наблюдений общего содержания озона с использованием современной спектральной аппаратуры.

Баллонные измерения вертикального распределения озона проводятся с 1998 г. в тропосфере и стратосфере до высот 30 км. Станции озонных наблюдений в Якутске, Салехарде и Жиганске аттестованы международной комиссией и получили статус дополнительных пунктов международной сети станций детектирования стратосферных изменений.

Зондирование атмосферы с помощью метеорологических ракет.

Начиная с 1948 г., ЦАО участвовала в разработке ракет для метеорологического зондирования атмосферы, а в октябре 1951 г. прошли успешные испытания первой метеоракеты МР-1 с высотой подъёма до 90 км.

Созданная в этот период сеть ракетного зондирования включала 7 пунктов, в том числе в Арктике на о. Хейса, в Антарктиде (станция “Молодёжная”), Индии (“Тумба”), Монголии (“Сайн-Шанд”), Болгарии (“Ахтопол”), Германии (“Цингст”).

Ракетными комплексами М-100Б и ММР-06 оснастили 8 научно-исследовательских судов и кораблей погоды. Обсерватория осуществляла организационно-техническое и методическое руководство работой сети ракетного зондирования России.

Первичные данные пусков поступали в ЦАО, где осуществлялась их обработка, после чего передавались в Гидрометцентр, службу стратосферных потеплений Всемирной метеорологической организации (ВМО), в сеть международного обмена метеорологическими данными. Результаты ракетного зондирования позволили создать несколько версий стандартной атмосферы и выявить тенденцию к значительному охлаждению верхней атмосферы на протяжении последних 30 лет. В настоящее время ЦАО совместно с промышленностью создаёт метеорологические ракеты нового поколения МЕРА.

Самолёт Як-42Д, базовый летательный аппарат для создания самолёта-лаборатории нового поколенияСамолётные исследования атмосферы. Зондирование атмосферы с помощью специально оборудованных самолётов (самолётов-лабораторий) началось в ЦАО в начале 50-х годов прошлого столетия. Под научно-методическим руководством ЦАО была создана и функционировала с 1957-го по 1963 г. первая и единственная в мировой практике сеть самолётного зондирования атмосферы, состоящая из 31 пункта на территории СССР. В 1974 г. в соответствии с Постановлением Правительства СССР в ЦАО был образован Лётный научно-исследовательский центр (ЛНИЦ) и на базе Государственного института гражданской авиации и Научно-исследовательского института ВВС им. В.П. Чкалова создан флот самолётов-лабораторий, в состав которого входили: 2 самолёта-лаборатории Ил-18, 4 самолёта Ан-12 и 2 самолёта Ту-16 для исследования атмосферы и активных воздействий на облака. Кроме того, в 1993–2001 гг. Обсерватория оборудовала и использовала высотный самолёт-лабораторию М-55 “Геофизика” для исследований стратосферы в полярных и тропических регионах.

Флот исследовательских самолётов применялся в различных научно-исследовательских и испытательных программах как в СССР, так и в зарубежных странах, в результате чего были выполнены циклы работ по изучению строения пограничного слоя атмосферы, струйных течений, структуры турбулентных зон в тропосфере, мезоструктуры полей температуры и ветра, полей облачности и осадков, атмосферных фронтов, энергетики циклонических образований. Проводились научно-производственные работы по искусственному регулированию осадков.

Однако эти самолёты устарели морально и физически и не могут в настоящее время выполнять функции метеолабораторий. Сейчас Обсерватория включилась в решение новой задачи – создания на базе серийного самолёта ЯК-42Д летающей метеорологической лаборатории нового поколения для изучения тонкой структуры атмосферы (рис. 3). На борту самолёта-лаборатории ЯК-42Д будет установлена современная аппаратура для измерения температуры, давления и влажности воздуха, ветра, турбулентности, исследования микрофизической структуры облаков и осадков, изучения газового и аэрозольного состава атмосферы, излучения в атмосфере, атмосферного электричества, радиолокационных характеристик облаков и рельефа местности, радиационных и теплофизических характеристик подстилающей поверхности, радиоактивного загрязнения атмосферы и подстилающей поверхности. Возобновление полноценных научных исследований атмосферы с помощью самолётов-лабораторий является делом чести коллектива Обсерватории.

***

Обсерватория всегда одной из первых откликалась на призывы Родины и во время Великой Отечественной войны, и в те периоды, когда требовались её усилия в изучении атмосферы в труднодоступных районах, в том числе в Арктике и Антарктиде, на научно-исследовательских судах в Мировом океане, в разработке и применении методов и средств активных воздействий на гидрометеорологические процессы. Так, например, только в ликвидации аварии на ЧАЭС по призыву страны участвовали 76 сотрудников Обсерватории. Сейчас в ЦАО подрастает новая смена молодых учёных: в аспирантуре ЦАО обучаются выпускники ведущих вузов страны, таких как МГУ, МФТИ, МИФИ, и других институтов. Сотрудники научных коллективов надеются передать опыт и знания в надёжные руки.

За 70 лет ЦАО приобрела известность и авторитет среди других НИИ как в нашей стране, так и за рубежом исключительно благодаря усилиям нескольких поколений наших сотрудников, многие из которых были отмечены государственными наградами. Поэтому хочется поздравить коллег, всех работников Центральной аэрологической обсерватории с юбилеем и пожелать дальнейших творческих успехов, доброго здоровья, достижения намеченных целей.

Теги: 
Начало активности (дата): 01.09.2011
Количество показов: 5351

Автор: Ю.А. Борисов
Рубрика: Тема номера

Полная версия статьи доступна подписчикам журнала "Мир измерений".
Подписаться >>>

Материалы по данной теме можно СКАЧАТЬ в Электронной Библиотеке >>>






Доступна мобильная версия журнала "Мир измерений"

Журнал Мир измерений в App Store Журнал Мир измерений на Google play


Открытые статьи:

Измерения качества жилищно-коммунальных услуг
Температурный мониторинг удалённых объектов по GSM-каналу
Главные социальные проблемы России последнего десятилетия
Новый измерительный инструмент?
О потерях в Великой Отечественной войне
Неразрушающий контроль паяных соединений в радиоэлектронной аппаратуре
Военное применение лазерных технологий
Обеспечение качества продовольственных товаров
Государственный первичный эталон единицы массы ГЭТ 3-200842
Автономный прибор для экспресс-контроля пассажирских лифтов в жилых и административных зданиях
Рождение нефтяной отрасли в России
Красота спасет мир... науки



 

СТАНЬТЕ ПОДПИСЧИКОМ НАШЕГО ЖУРНАЛА!

Регистрация
Регистрация
 
Имя:
Фамилия:
*Логин (мин. 3 символа):
*Пароль:
*Подтверждение пароля:
*E-Mail:
Защита от автоматической регистрации
CAPTCHA
*Введите слово на картинке:

Пароль должен быть не менее 6 символов длиной.

*Обязательные поля

 
Авторизация
Вход для подписчиков
 
Имя
Пароль
  Запомнить
 
Забыли пароль?
 
Ваша корзина пуста
Электронная подписка

Российское отделение ТЮФ Академии

Присоединяйтесь к нам
в социальных сетях

TwitterLivejournalПрофессионалы.Ру

Facebook Мы ВконтактеLinkedIn


Электронная газета Quality News
Опрос
  1. Готовы ли Вы перейти с печатной версии журнала на электронную?
Сертификация СМК
Quality Austria