| 16. |
Аннотация |
НИР направлена на исследование связи и взаимного влияния физических процессов, протекающих в атмосфере, ионосфере и магнитосфере Земли, в условиях меняющейся солнечной активности, изменения климата и антропогенного воздействия. С помощью новых и разработанных ранее методов анализа данных, полученных измерительными комплексами наземного (магнитные обсерватории и станции, радары, ионозонды, оптические инструменты и др.) и космического (геомагнитные и зондирующие спутники) базирования, будут исследованы различные проявления космической погоды. Будут развиты физико-математические модели для расчета электромагнитных параметров околоземного пространства. Особое внимание будет уделено процессам, происходящим в высокоширотных областях (Арктика, Антарктика). Будет проведено улучшение параметризации моделей на основе новых экспериментальных данных. Будут проведены исследования полярной ионосферы с помощью моделирования, спутниковых и радарных наблюдений и получены численные оценки и прогнозы изменения ионосферных параметров. Будут разработаны и применены новые методы выявления экстремальных событий космической погоды в режиме мониторинга по данным наземных и спутниковых наблюдений, а также проведен ретроспективный анализ имеющихся длинных рядов наблюдений с целью выявления таких событий в прошлом. На основе результатов моделирования и экспериментальных данных будут даны количественные оценки влияния экстремальных событий на процессы в атмосфере Земли и функционирование технологических систем. Кроме того, будет расширена экспериментальная база геомагнитных наблюдений путем развития наземных магнитных обсерваторий высшего стандарта наблюдений ИНТЕРМАГНЕТ. НИР также направлена на дальнейшее развитие, исследование и использование регрессионных производных для одномерных и двумерных полей геофизических данных на базе дискретного математического анализа (ДМА). ДМА представляет собой новый подход к анализу данных, занимающий промежуточное положение между жесткими математическими методами (статистический анализ, спектрально-временной анализ и др.) и мягкими комбинаторными (имитационное моделирование, нейронные сети и др.). ДМА значительно ориентирован на исследователя и способен учесть его точку зрения по любому вопросу анализа данных. В последнее время наиболее важные результаты в ДМА связаны с новым понятием регрессионной производной для функций, определенных на конечных множествах. К числу таких функций относятся временные ряды и физические поля, измеренные в общем случае на нерегулярном множестве узлов, соответственно, на прямой и на плоскости. В рамках НИР получат развитие методы цифровой фильтрации, основанные на применении локальных аппроксимационных моделей, для наблюдений геомагнитного поля. При этом, будут учитываться особенности, связанные со значительными нестационарностями, наличием многих частотных составляющих, возможными малыми амплитудами и шумами, разрывами производных и короткими интервалами наблюдений. Перечисленные особенности не позволяют эффективно применять стандартные методы фильтрации. В течение трех лет будет осуществляться поддержка работы аналитической системы сбора и анализа геомагнитных данных «МАГНУС» и будет расширяться ее функционал. |