Регистрация / Вход
Прислать материал

Опасные быстроразвивающиеся явления в геосферных оболочках: мониторинг, моделирование, методы прогноза

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0732
Организация
ИПФ РАН
Руководитель работ
Мареев Евгений Анатольевич
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
9 млн
Внебюджетные средства
1,8 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Ильин Николай Владимирович

Этапы проекта

1
25.04.2010 - 30.09.2010
1.1. Разработка теоретических моделей для параметризации потоков импульса, тепла и влаги на границе раздела океан-атмосфера для условий ураганного ветра.
1.2. Разработка адекватной модели описания аномально больших морских волн на поверхности моря (включая волны-убийцы) на основе современных методов численного моделирования уравнений гидродинамики.
1.3. Разработка и апробация модели для описания электромагнитного импульса, связанного с молниевым разрядом, и последующей квазистатической релаксации электрического поля.
1.4. Разработка байесова подхода к восстановлению вертикального профиля температуры средней атмосферы по двум линиям собственного излучения атмосферного молекулярного кислорода с резонансными частотами, лежащими в диапазоне 52.5-53.5ГГц.
1.5. Установление критериев (значения плотности и температуры плазмы, величины статического магнитного поля, имитирующего магнитное поле Земли) для масштабного моделирования явлений ускорения частиц в околоземной плазме.
1.6. Разработка теоретических моделей ряда опасных экзогенных процессов (оползневых, эрозионных и карстовых явлений) в верхних слоях литосферы.
Развернуть
2
01.10.2010 - 01.12.2010
2.1. Исследование структуры аэродинамических полей в турбулентном пограничном слое над волнами при сильном и ураганном ветре на основе лабораторного моделирования.
2.2. Разработка нелинейной модели наката длинных морских волн на берег с учетом случайного характера подходящих к берегу волн. Получение оценок вероятностей аномально большого затопления побережья морскими волнами в рамках такой модели.
2.3. Разработка модели стационарной электрической структуры грозового генератора с учётом возмущения электрической проводимости в грозовом облаке с целью количественной оценки интенсивности разделения зарядов сторонними силами.
2.4. Разработка байесовых методов одновременного восстановления вертикальных профилей температуры воздуха и концентраций озона по спектрам собственного излучения средней атмосферы в миллиметровом диапазоне длин волн. Реализация байесова подхода к восстановлению вертикального профиля температуры средней атмосферы по двум линиям собственного излучения атмосферного молекулярного кислорода.

2.5. Масштабное моделирование явлений ускорения частиц в околоземной плазме с учетом установленных критериев (значения плотности и температуры плазмы, величины статического магнитного поля, имитирующего магнитное поле Земли).
2.6. Исследование динамических механизмов эрозии дисперсных грунтов в условиях реального залегания.
Развернуть
3
01.01.2011 - 15.06.2011
Развитие и экспериментальная верификация физико-математических моделей опасных явлений в геосферных оболочках
Развернуть
4
16.06.2011 - 30.11.2011
4.1. Разработка модели взаимодействия ветра и волн при ураганных условиях и реологии воздушного потока в присутствии брызг и пены. Учет новой модели вихревой вязкости в модели турбулентного пограничного слоя над взволнованной поверхностью воды.
4.2. Определение равновесных спектров и распределения и корреляции спектральных фаз сильно нелинейных волн. Исследование процессов эволюции спектра при внезапных сильных воздействиях на волновую систему (перемешивание фаз и распределения спектров) в рамках численного моделирования моделей различного уровня. Верификация результатов расчетов с использованием данных лабораторного моделирования нерегулярных волн. Моделирование локальных цунами, в том числе оползневого цунами 1596 года, разрушившего Печерский монастырь в Нижнем Новгороде.
4.3. Исследование корреляционных связей между режимом устойчивости атмосферы, динамикой выпадения осадков и эволюцией электрического состояния атмосферы. Анализ временных рядов, построенных по результатам цифровой обработки данных мониторинга и натурного эксперимента.
4.4. Доработка и объединение в единый автоматизированный комплекс двух микроволновых пассивных мобильных спектрорадиометров, обеспечивающих наземное зондирование средней атмосферы в линиях поглощения озона и молекулярного кислорода. Проведение серии измерений с целью восстановления пространственно - временной изменчивости озона и температуры над Нижним Новгородом.
4.5. Моделирование активного воздействия на магнитосферу и ионосферу с целью организации контролируемого высыпания энергичных частиц.
4.6. Построение геофизической модели опасных оползневых, эрозионных и карстовых явлений с использованием сетей клеточных автоматов. Построение фрактальных динамических моделей, объясняющих наблюдаемые особенности эрозионной активности ландшафтных систем на урбанизированных территориях.
Развернуть
5
01.01.2012 - 15.05.2012
5.1. Разработка научно-методических материалов для лабораторного спецпрактикума для студентов на уникальном стенде «Крот» по моделированию процессов высыпания частиц в магнитосфере.
5.2. Разработка научно-методических материалов для лабораторного спецпрактикума для студентов на уникальном стенде «Большой термостратифицированный опытовый гидробассейн».
5.3.Разработка научно-методических материалов для лабораторного спецпрактикума для студентов по наблюдению за вариациями содержания озона в атмосфере над Нижним Новгородом. 5.4. Разработка научно-методических материалов для учебного курса «Прогнозирование морских природных катастроф».
5.5. Верификация моделей параметризации потоков импульса, тепла и влаги на границе раздела океан-атмосфера для условий ураганного ветра на основе сопоставления расчетов с данными натурных и лабораторных экспериментов.
5.6. Разработка последовательного подхода к описанию волн высокой амплитуды на основе асимптотических разложений высокого порядка для связи спектральных данных ассоциированной задачи рассеяния нелинейного уравнения Шредингера с характеристиками экстремальных волновых групп на поверхности глубокого моря.
5.7. Разработка и реализация методики мониторинга грозовой активности в региональном масштабе (порядка сотен км) на основе приема радио-излучения гроз.
5.8. Разработка и создание новой системы калибровки макета спектрорадиометра термического зондирования средней атмосферы по внутреннему электрически управляемому эталону.
5.9. Анализ эффектов ускорения релятивистских электронов в радиационных поясах электромагнитными сигналами естественного и искусственного происхождения.
5.10. Лабораторное изучение структурных фазовых переходов в дисперсных системах со сложной реологией.
Развернуть
6
16.05.2012 - 18.10.2012
6.1. Разработка научно-методических материалов для полевого спецпрактикума для студентов по наблюдению за радиоизлучением грозовых разрядов.
6.2. Разработка научно-методических материалов для лекционного курса «Опасные быстроразвивающиеся явления в геосферных оболочках».
6.3.Разработка научно-методических материалов для раздела учебного курса «Волны в океане».
6.4. Разработка научно-методических материалов для лабораторного спецпрактикума для студентов по изучению структурных фазовых переходов в дисперсных грунтах.
6.5. Верификация моделей параметризации потоков импульса, тепла и влаги на границе раздела океан-атмосфера для условий ураганного ветра на основе сопоставления расчетов с данными натурных и лабораторных экспериментов.
6.6. Применение усовершенствованного вычислительного комплекса NAMI-DANCE для расчета характеристик прогностических цунами и оценки рисков, связанных с цунами.
6.7. Разработка методик мониторинга развития грозовой активности в облаке на основе анализа данных КВ систем наблюдения.
6.8. Разработка теоретической модели восстановления ключевых газовых составляющих мезосферы в диапазоне высот 50-70 км по одновременным рядам данных озона и температуры с привлечением математической модели мезосферной фотохимической системы.
6.9. Проведение патентных исследований по ГОСТ 15.011-96.
6.10. Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс
6.11. Анализ возможных нарушений функционирования космических систем под действием повышенных потоков релятивистских электронов и способов их предотвращения.
6.12. Лабораторное изучение структурных фазовых переходов в дисперсных системах со сложной реологией.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2012 - 2013, 13 мес.
Бюджетные средства
0,49 млн
профинансировано
Тема
Создание технологии прогноза, оценки риска опасных природных и техногенных явлений при подземной разработке твердых полезных ископаемых и выработки технологических решений по их предотвращению на базе интеллектуальной системы поддержки принятия решений и комплексного синтезирующего мониторинга.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 26 мес.
Бюджетные средства
140 млн
Количество заявок
2
Тема
Физическое моделирование и исследование опасных атмосферных явлений и технологий обеспечения гидрометеорологической безопасности населения и природных и техногенных объектов страны на установке: "Комплекс модельных установок для исследования геофизических процессов. (рег. № 2-1.3)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
0,6 млн
Количество заявок
1
Тема
Снижение риска и уменьшение последствий воздействия комплекса опасных нивально-гляциальных явлений.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка инновационных технологий обнаружения опасных ледяных образований и прогнозирования опасных и экстремальных морских явлений для обеспечения безопасной морской деятельности как фактор устойчивого развития Арктики.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 14 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
2
Тема
Проведение проблемно-ориентированных прикладных исследований в области технологий мониторинга и прогнозирование опасных сейсмических явлений.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 14 мес.
Бюджетные средства
24 млн
Количество заявок
18