| 12. |
Приоритет Стратегии НТР России |
Переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта |
| 16. |
Аннотация |
Наиболее активные проявления космической погоды, такие так возмущения геомагнитного поля и ионосферы, возбуждение геоиндуцированных токов (ГИТ) в заземленных проводящих конструкциях, нарушения устойчивой работы радиосвязи и навигации, наблюдаются в высоких широтах. Особую опасность эти факторы представляют для безопасной работы технологических систем в арктической зоне РФ, где проходят протяженные линии электропередач и транспортные магистрали. Расчет возможных уровней ГИТ при типичных и экстремальных магнитных бурях, который может быть использован операторами сетей для принятия необходимых мер для снижения риска катастрофических последствий, является исключительно актуальной задачей. Поэтому одна из важнейших долгосрочных целей проекта - создание динамических и статистических моделей переменного геомагнитного поля, электрических полей и токов в ионосфере, и разработка адекватных характеристик геомагнитной возмущенности, удобных для конечного пользователя. Для авроральных широт характерно наличие резких градиентов и высокого уровня турбулентности ионосферной плазмы, что провоцирует сбои и снижает устойчивость сигналов систем радиосвязи и навигационных спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС. Это диктует необходимость усовершенствования методов, позволяющих вести непрерывный мониторинг динамики положения аврорального овала.
Предлагаемое продолжение проекта нацелено на решение ряда новых задач. Будет проведена автоматическая корректировка и очистка от помех данных российских высокоширотных магнитных станций в Карелии, Ямале, и Сибири, что позволит расширить российский сегмент международной базы данных SuperMAG.
В практику геомагнитных исследований будут введены интеллектуальные методы высокого уровня анализа данных сети магнитометров, предоставляющие возможность характеризовать глобальную геомагнитную возмущенность околоземного пространства обобщенной характеристикой, в том числе УНЧ-индексом, виртуальными магнитограммами, и геомагнитными индексами. Планируется разработать новые глобальные и региональные (для территории РФ) индексы геомагнитной активности, характеризующие не только средний уровень возмущенности за 1 час, но и вариабельность геомагнитного поля. Дальнейшее развитие получат модели аврорального овала и продольных токов между ионосферой и магнитосферой, основанных на данных низкоорбитальных спутников SWARM. Они будут дополнены построением морфологической и статистической картины мелкомасштабных аномально интенсивных токов. По наземным магнитным данным также будет проведено определение статистических свойств и физической природы импульсных локальных возмущений геомагнитного поля, потенциально опасных для возбуждения ГИТ.
Планируется разработка подходов к амбициозной задаче заблаговременного предсказания ГИТ в заданных энергетических сетях на основе синтеза теллурических полей во время возмущений космической погоды, при котором источник геомагнитных возмущений конструируется в результате магнитогидродинамического моделирования динамики околоземного пространства. Будут реализованы динамические on-line версии моделей электродинамики околоземного пространства, параметризированных по характеристикам солнечного ветра и межпланетного магнитного поля. Сами значения этих параметров будут приниматься в квази-реальном времени со спутников в межпланетном пространстве, что даст возможность вести мониторинг и даже предсказывать текущее состояние космической погоды как глобально, так и над территорией РФ.
Будет начата разработка методики геомагнитного сопровождения наклонно-направленного бурения глубоких скважин в Арктике, с целью снижения отклонений ствола скважины от заданной траектории во время магнитных бурь и суббурь. С помощью численного моделирования будет проведен количественный расчет эффективности просачивания в верхнюю ионосферу излучения мировой сетью ЛЭП на основной промышленной частоте 50-60 Гц и ее гармониках. |