Логин
Пароль
 Запомнить меня

|English version

Общая информация об институте

this page is also available in English view this page in English

Полярный геофизический институт в составе Кольского филиала Академии наук СССР (ныне Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Полярный геофизический институт (ПГИ)) основан постановлением Президиума АН СССР от 14 октября 1960 года для исследования физических процессов в области высоких широт.

ПГИ расположен в городах Мурманске и Апатитах (Кольский полуостров). Основные обсерватории ПГИ расположены в

Ловозеро (Кольский полуостров) и Баренцбурге (архипелаг Шпицберген), где проводятся регулярные наблюдения полярных сияний, космических лучей и геомагнитных пульсаций (частотный диапазон 0.001-20 Гц).

Тематика научных исследований ПГИ соответствует Основным направлениям фундаментальных исследований Программы фундаментальных научных исследований Российской академии наук на период 2007-2011 годы, утвержденным распоряжением Президиума РАН от 22 января 2007 г. № 10103-30), закреплена в п. 2.1 Устава Института и включает следующие основные направления:

  • Исследование актуальных проблем оптики полярных сияний и прецизионные оптические измерения в области высоких широт;
  • Исследование современных проблем радиофизики и акустики, в том числе фундаментальных основ радиофизических и акустических методов связи, локации и диагностики, изучение нелинейных явлений;
  • Исследование современных проблем физики плазмы, включая физику астрофизической плазмы (солнечный ветер) и низкотемпературной (ионосферной) плазмы;
  • Исследование современных проблем ядерной физики, включая астрофизические и космологические аспекты (физика космических лучей);
  • Исследование космического пространства, планет, Солнца и солнечно-земных связей.

Научная и прикладная деятельность ПГИ включает в себя разработку и передачу пользователям технических инноваций для высокоширотных гео- и радио- физических наблюдений, мониторинг геомагнитных вариаций в широком частотном диапазоне, мониторинг космических лучей, мониторинг атмосферы Арктики и другие задачи в области физики высоких широт, что обусловлено местонахождением Института. В состав Института также входит мировой центр авроральных данных.

  • физика солнечно-земных связей, космическая погода, плазменные процессы в системе солнечный ветер – магнитосфера – ионосфера. Развивается теория взаимодействия возмущений солнечного ветра с головной ударной волной и МГД разрывами различных типов. Большое внимание уделяется морфологии и физике магнитосферной суббури, в частности, моделированию кинетических процессов, происходящих в тонком токовом слое хвоста магнитосферы при переходе к взрывной фазе суббури, в ходе которой высвобождается гигантское количество энергии, поступающей в ионосферу вместе с высыпающимися частицами и электромагнитными волнами (см. мультфильм). Новым направлением является исследование самоорганизации и турбулентности в магнитосферно-ионосферной системе с использованием спутниковых измерений электрических и магнитных полей, а также оптических данных, полученных на обсерваториях ПГИ

  • экспериментальные и теоретические исследования полярных сияний, которые являются результатом взаимодействия магнитосферных заряженных частиц с атмосферными составляющими. Полярные сияния содержат информацию о процессах, происходящих как в далёком космическом пространстве, откуда приходят энергичные электроны и протоны (энергии от единиц до сотен кэВ), так и в атмосфере Земли, где развиваются авроральные явления.

    ПГИ проводит

    авроральные наблюдения CCD и EMCCD камерами, ТВ камерами всего неба и другими высокочувствительными приборами (в том числе, интерферометром Фабри-Перро), которые позволяют успешно регистрировать сияние не только в тёмное время суток, но и в сумерки. Интерферометр Фабри-Перро позволяет регистрировать слабые свечения, генерируемые во время нагревных экспериментов установками Сура, EISACT, SPEAR.

  • мониторинг и теория космических лучей – высокоэнергичных протонов и ядер лёгких элементов галактического и солнечного происхождения (энергии ~ ГэВ). Используя данные нейтронных мониторов на обсерваториях ПГИ, методом решения обратной задачи определяются характеристики (в частности, энергетические спектры) первичных солнечных космических лучей (СКЛ) и моделируются распространение СКЛ в межпланетной среде, а также проникновение в магнитосферу релятивистских СКЛ. Наибольший интерес представляют события СКЛ во время солнечных вспышек и магнитных бурь. Изучается влияние космических лучей на атмосферные и климатические изменения.

  • восстановление 2-мерных распределений электронной концентрации в ионосфере методом спутниковой радиотомографии в области от субавроральной ионосферы (Карелия) до полярной шапки (арх. Шпицберген). Протяженность цепочки радиотомографических станций ~ 1700 км. Методами спутникового радиопросвечивания исследуются мелкомасштабные неоднородности в Fобласти ионосферы на широтах полярной шапки. Для интерпретации поперечной анизотропии мелкомасштабных неоднородностей спутниковые данные сопоставляются с одновременными измерениями ионосферной конвекции сетью радаров SuperDARN. Высокоширотная часть томографической цепочки может быть использована для изучения эффектов искусственной модификации ионосферы нагревным стендом SPEAR.

  • исследование геомагнитных пульсаций в частотном диапазоне 0.1-20 Гц. Разработанные и изготовленные в ПГИ две идентичные установки с точной привязкой по времени установлены в обсерваториях Баренцбург (арх. Шпицберген) и Ловозеро (Кольский п-ов). Это позволяет, в частности, исследовать распространение возмущений в ионосферном волноводе в меридиональном направлении, что важно для определения положения источника естественных пульсаций в магнитосфере. Благодаря высокой чувствительности, магнитометры регистрируют также слабые сигналы, возбуждаемые в шумановском и ионосферном альвеновском резонаторах. Индукционный магнитометр в Баренцбурге может быть использован в активных экспериментах на стенде SPEAR для регистрации возможных эффектов модуляции нагревной волны низкочастотными (герцовыми) колебаниями.

  • физические процессы в нижней ионосфере, включая распределения электронной плотности, состав и фотохимию на высотах D области ионосферы (50-90 км), скорость ветра и напряженность электрического поля в полярной Е области, акустические и гравитационные волны и их предполагаемая связь с землетрясениями и падениями метеоритов. Данные метода частичных отражений используются для исследования ионосферных эффектов на высоких широтах во время космических всплесков гамма-излучений, солнечных затмений, вспышек рентгеновского и корпускулярного излучений Солнца, вторжений высокоэнергичных частиц из магнитосферы. Результаты измерений используются для исследования уникальных физических явлений, таких как серебристые облака и полярное мезосферное эхо, а также волновых возмущений в частично ионизованной мезосферной пылевой плазме.

  • физические и фотохимические явления в атмосферах Земли и планет. Особое внимание уделяется исследованию атмосферы Арктики, которое включает наблюдения и интерпретацию пространственно-временных вариаций параметров тропосферы, влияния антропогенных и космических факторов на динамику малых составляющих атмосферы, динамики атмосферного озона и атмосферного электричества. Новым направлением является моделирование физических процессов в атмосферах планет земной группы на ранней стадии их эволюции.

ПГИ является организатором ежегодного международного семинара «Физика авроральных явлений», который пользуется большой популярностью среди научного сообщества России и зарубежных стран. Семинар проводится в Апатитах в феврале-марте. Программа семинара включает секции по магнитным бурям и суббурям, полярным сияниям, космическим лучам, солнечно-земным связям и т.д. Участие в семинаре можно приятно сочетать с горнолыжным спортом в горах Хибины.