Laboratory of Magnetosphere-Ionosphere Physics

Основная научная задача

Исследование физических процессов в системе солнечный ветер-магнитосфера-ионосфера.

Основные направления деятельности

• Изучение эффектов взаимодействия земной магнитосферы с плазмой солнечного ветра
• Исследование и моделирование физических процессов в магнитосферно-ионосферной системе
• Исследование характеристик полярных сияний и структуры авроральных высыпаний
• Исследование циклотронного взаимодействия электромагнитных волн с потоками заряженных частиц в околоземной плазме
• Исследование динамики полей, волн и потоков частиц во время буревых и суббуревых магнитных возмущений
• Исследование самоорганизации и турбулентности в магнитосферно-ионосферной плазме
• Первичная обработка материалов магнитометрических наблюдений, выполненных на обсерваториях ПГИ

Перечень научных проблем

• Изучение взаимосвязи высыпаний энергичных протонов и протонных сияний с электромагнитными циклотронными волнами (геомагнитными пульсациями в диапазоне 0.1-5 Гц)
• Моделирование волновых параметров искусственных возмущений, генерируемых при нагреве ионосферы
• Экспериментальные исследования протонных полярных сияний и связанных с ними явлений
• Исследование проявлений ионосферного Альфвеновского резонатора (ИАР) в спектрах электромагнитного шума в высоких широтах
• Исследование ОНЧ излучений по результатам спутниковых и наземных наблюдений
• Изучение динамики внутренней магнитосферы в периоды геомагнитных возмущений
• Сравнительный анализ характеристик структуры самоорганизации и турбулентности в магнитосферно-ионосферной плазме с аналогичными характеристиками других гидродинамических и плазменных систем
• Моделирование процессов в космической плазме методом крупных частиц
• Численное моделирование взаимодействия высыпающихся потоков авроральных частиц с верхней атмосферой Земли
• Моделирование генерации электромагнитных ионно-циклотронных волн в магнитосферно-ионосферной системе
• Изучение взаимосвязи суббуревых полярных сияний с параметрами солнечного ветра и явлениями в хвосте магнитосферы
• Исследование резонансных структур в электромагнитном шумовом фоне в диапазоне 0.1-10 Гц

Научные связи

В течение ряда лет сотрудники лаборатории участвуют в Программе фундаментальных исследований Президиума РАН №16, часть 3, «Солнечная активность и физические процессы в системе Солнце-Земля», а также в Программе фундаментальных исследований Отделения физических наук №16 «Плазменные процессы в солнечной системе».

Договор о сотрудничестве с Кафедрой физики Земли СпбГУ. Тематика работ: Физика Солнца и гелиосферы, Физика магнитосферы и ионосферы, Физика космической плазмы.

В рамках участия ПГИ в международном проекте IMAGE с целью создания базы данных непрерывных наблюдений вариаций магнитного поля на сети станций в Северной Европе, в лаборатории проводится первичная обработка материалов магнитометрических наблюдений, выполненных на обсерваториях ПГИ.

Соглашение о сотрудничестве с Факультетом физики и технологии Университета Тромсе, Норвегия. Тематика работ: Сложное поведение (complexity) в космической и лабораторной плазме; наблюдение мелкомасштабной структуры полярных сияний.

Лаборатория имеет научные контакты и совместные публикации с сотрудниками следующих институтов и организаций: ИКИ (Москва), НИЯФ МГУ (Москва), ИПФ (Нижний Новгород), UNIS (Svalbard, Norway), Southampton University (United Kingdom), University of Oulu ( Finland), Institute of Atmospheric Physics (Czech Republic), Charles University (Czech Republic), IRF (Kiruna, Sweden), Alfven Laboratory, Royal Institute of Technology (Stockholm, Sweden), Max-Planck Institute of Extraterrestrial Physics (Garching, Germany), Geophysical Institute, University of Alaska (Fairbanks, USA), Department of Physics and Astronomy, University of Iowa (USA), Space Sciences Laboratory, University of California (USA) и др.

Планы на будущее

• Стереоскопические наблюдения мелкомасштабной структуры полярных сияний
• Участие в наземной поддержке проекта «Резонанс»