Науки об атмосфере и климате
1.6.18. На русском языке
Уровень обучения Аспирантура
Форма обучения Очная
Продолжительность обучения 3 года
Группа научных специальностей Науки о Земле и окружающей среде
Описание программы
Программа направлена на комплексную и высококачественную подготовку научных и научно-педагогических кадров в следующих областях:
- Методы наблюдений, измерений и обработки данных об атмосфере и климатической системе. Применение радиолокационной, лазерной, спектрометрической, радио- и спутниковой аппаратуры. Ракетное, самолетное, лазерное, акустическое, спектрометрическое и микроволновое зондирование
- Вычислительные методы и технологии систем анализа и усвоения данных наблюдений. Геоинформационные системы в метеорологии, климатологии и агрометеорологии
- Состав атмосферы. Водяной пар, газовые примеси, аэрозоли. Парниковые газы. Фотохимические процессы в атмосфере. Озон, диоксид углерода, метан, гидроксид, азотистые и другие малые примеси в атмосфере. Радиоактивность атмосферы. Загрязнение атмосферы
- Строение атмосферы. Приземный и пограничный слой. Строение и физика нижней атмосферы (тропосферы) Земли. Строение и физика средней атмосферы (стратосфера, мезосфера), верхней атмосферы (термосфера, экзосфера) и ионосферы, включая влияние ионосферы на распространение радиоволн. Строение и физика магнитосферы и околоземного космического пространства, включая взаимодействие с солнечным ветром и геомагнитные возмущения. Озоновый слой
- Спектральный состав электромагнитной солнечной радиации. Солнечная активность. Солнечная постоянная. Поглощение, рассеяние и излучения в атмосфере. Альбедо. Излучение Земли и атмосферы. Парниковый эффект. Радиационный баланс земной поверхности и атмосферы
- Электрические явления в атмосфере. Глобальная электрическая цепь. Ионизация. Проводимость. Ток. Градиент потенциала. Грозовое электричество. Искровые разряды. Молнии. Электромагнитные волновые явления. Электризация снега, льда, облаков, дождя, мороси, песчинок, пыли, дымов, аэрозолей. Электрические явления в процессах атмосферной циркуляции. Атмосферные радиопомехи как явления атмосферного электричества. Технологии мониторинга электрических процессов в атмосфере
- Общая циркуляция атмосферы. Явление Эль-Ниньо-Южное колебание (ЭНЮК). Основные синоптические объекты: воздушные массы, атмосферные фронты, циклоны и антициклоны, в том числе блокирующие. Облака, туманы и осадки. Крупномасштабные волны
- Гидродинамика и термодинамика атмосферы. Атмосферные колебания и волны. Энергетика атмосферы. Дальние связи в атмосфере. Крупномасштабная турбулентность. Динамика стратосферы и мезосферы. Взаимодействие стратосферы и тропосферы
- Гидродинамические, физико-статистические и синоптические методы, модели и технологии прогноза состояния атмосферы различной заблаговременности, включая сверхкраткосрочные прогнозы. Взаимодействие между атмосферными процессами в полярных и умеренных широтах и между процессами в умеренных широтах и тропиках и их моделирование. Антропогенное загрязнение атмосферы, 3 перенос примесей, оценка концентраций и прогноз загрязнений. Предсказуемость атмосферных процессов
- Теоретическая климатология. Модели земной системы и их компоненты (модели атмосферы, океана, морского льда, ледниковых щитов; модели поверхности; модели рек и озер; модели биогеохимических процессов на суше и в океане; модели процессов, определяющих изменение землепользования; модели процессов, определяющих антропогенные выбросы парниковых газов). Солярный климат. Модельные оценки изменений климата и их воздействий на хозяйственную и экономическую деятельность. Влияние окружающей среды на климат: естественные и антропогенные факторы изменения климата. Причинно-следственные связи в Земной системе
- Региональная климатология. Мезо- и микроклиматология. Изменения климата. Климатические проекции. Исследование формирования климатообусловленных угроз и рисков для природных и хозяйственных систем, здоровья населения. Адаптация к изменениям климата. Методы и технологии использования климатической информации для управления безопасностью и обеспечения устойчивого развития экономики и социальной сферы в условиях меняющегося климата
- Взаимодействие атмосферы, гидросферы, криосферы, биосферы и литосферы
Вступительные испытания
- Науки о Земле и окружающей среде — письменный экзамен (для граждан РФ и соотечественников)
- Иностранный язык — письменный экзамен (для граждан РФ и соотечественников)
Квалификация / Перспективы защиты (на соискание степени кандидата каких наук может защищать диссертацию выпускник аспирантуры)
Физико-математические науки
Потенциальные научные руководители и основные направления их исследований
Научные руководители
- Н.М. Гаврилов — профессор кафедры физики атмосферы
- А.В. Коваль — доцент кафедры физики атмосферы
- В.С Косцов — ведущий научный сотрудник кафедры физики атмосферы
- М.В. Макарова — старший научный сотрудник кафедры физики атмосферы
- И.А. Миронова — старший научный сотрудник кафедры физики атмосферы
- Е.В. Михайлов — профессор кафедры физики атмосферы
- А.В. Поляков — профессор кафедры физики атмосферы
- Е.В. Розанов — главный научный сотрудник лаборатории исследования озонового слоя и верхней атмосферы
- Ю.М. Тимофеев — профессор кафедры физики атмосферы
- А.А. Павловский — доцент кафедры климатологии и мониторинга окружающей среды
Основные направления исследований
- Климатология
- Гидродинамика и термодинамика атмосферы
- Загрязнение окружающей среды
Проекты и гранты
Реализуемые в рамках СПбГУ
- Спектры вторичных акустико-гравитационных волн в средней атмосфере по результатам трехмерного прямого численного моделирования
- Остаточная меридиональная циркуляция атмосферы и ее зависимость от долгопериодных естественных осцилляций и нелинейных взаимодействий глобальных атмосферных волн
- Изменчивость мезомасштабных волн в средней и верхней атмосфере
- Дневной и ночной механизм атмосферных свечений кислорода согласованный с ночным излучением гидроксила в мезосфере и нижней термосфере
- Исследование водозапаса облаков над сушей и водной поверхностью в северных регионах европейской части России по данным дистанционных измерений
- Объёмы эмиссий химически активных газов (NOx и CO) современным мегаполисом: интегральные измерения и численное моделирование
- Исследования вертикальной структуры содержания климатически важных атмосферных газов наземным дистанционным ИК методом
- Экстремальные явления космической погоды: оценка воздействия на окружающую среду
- Эксплуатация наземного аппаратного комплекса СПбГУ для валидации спутниковых измерений параметров атмосферы (НИЦКГ «Планета»)
- Исследование перспективных технологий создания климатических проектов в области сельского и лесного хозяйства (ПАО «Газпромнефть»)
Ресурсные возможности для исследований