Институт физики атмосферы

Институт физики атмосферы — научно-исследовательское учреждение в составе Российской академии наук, занимающееся фундаментальными и прикладными исследованиями в области физики атмосферы, климатологии, аэрологии, а также проблемами распространения загрязнений и акустики атмосферы. Полное название — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова Российской академии наук» (ИФА им. А. М. Обухова РАН). Расположен в Москве.

История

Институт был основан в 1956 году на базе Лаборатории физики атмосферы Геофизического института АН СССР. Первым директором стал академик Александр Михайлович Обухов (1918–1989), чьё имя институт носит с 1990 года. В 1950–1960-е годы под руководством Обухова были заложены основы теории турбулентности атмосферы, разработаны методы статистического описания случайных полей и создана теория распространения волн в турбулентной среде.

В 1970–1980-е годы институт активно участвовал в программе «Климат» и международных проектах, таких как «Глобальная программа исследования климата» (WCRP). В 1990-е годы, несмотря на экономические трудности, институт сохранил научные школы и продолжил исследования в области аэрозольного загрязнения, акустики и дистанционного зондирования.

В 2010-е годы ИФА им. А. М. Обухова РАН вошёл в состав Национальной академии наук и стал участником ряда федеральных целевых программ, включая «Научно-технологическое развитие России». В 2023 году институт был реорганизован в форме присоединения к нему ряда смежных лабораторий.

Структура и руководство

Институт состоит из нескольких научных отделов и лабораторий, объединённых по направлениям:

• Отдел физики пограничного слоя атмосферы — изучает турбулентность, тепломассообмен и взаимодействие атмосферы с подстилающей поверхностью.
• Отдел климатологии — занимается моделированием климатических изменений, анализом палеоклиматических данных и прогнозированием.
• Лаборатория акустики атмосферы — исследует распространение звуковых волн, акустическую томографию и воздействие шума на окружающую среду.
• Лаборатория аэрозольного загрязнения — изучает состав и динамику атмосферных аэрозолей, включая антропогенные выбросы.
• Лаборатория дистанционного зондирования — разрабатывает методы лазерного и радиолокационного зондирования атмосферы.

Директором института с 2021 года является член-корреспондент РАН Игорь Иванович Мохов. Научным руководителем — академик РАН Георгий Сергеевич Голицын.

Основные направления исследований

Турбулентность и пограничный слой

Институт является мировым лидером в области теории турбулентности атмосферы. Разработанная А. М. Обуховым и А. Н. Колмогоровым теория локально-изотропной турбулентности (закон «-5/3») до сих пор используется в метеорологии и океанологии. Современные исследования включают моделирование турбулентных потоков в сложном рельефе и над городскими территориями.

Климатические изменения

Сотрудники института участвуют в разработке сценариев изменения климата для территории России, включая оценку влияния парниковых газов, аэрозолей и изменений альбедо. ИФА им. А. М. Обухова РАН является одним из головных исполнителей государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации» в части климата.

Акустика атмосферы

Институт проводит исследования по распространению инфразвука и звука в атмосфере, включая акустическое зондирование нижней и средней атмосферы. Разработаны методы акустической томографии для обнаружения атмосферных неоднородностей.

Аэрозольное загрязнение

Изучаются механизмы образования и переноса аэрозолей, включая сажу, пыль и биогенные частицы. Особое внимание уделяется загрязнению воздуха в крупных городах (Москва, Санкт-Петербург) и промышленных регионах (Норильск, Кемерово).

Дистанционное зондирование

Институт разрабатывает лидарные и радарные системы для измерения профилей температуры, влажности, скорости ветра и концентрации газов. Эти методы используются для мониторинга атмосферы в реальном времени.

Научные достижения

• Теория турбулентности Обухова — Колмогорова (1941–1962) — фундаментальный вклад в статистическую физику.
• Моделирование климата — создание региональных климатических моделей для территории России, включая прогнозы на XXI век.
• Акустическая томография — разработка методов восстановления трёхмерных полей температуры и ветра.
• Лидарные технологии — создание мобильных лидарных комплексов для измерения аэрозольного загрязнения.

Международное сотрудничество

Институт участвует в проектах Всемирной метеорологической организации (ВМО), Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) и Европейского союза (программы Horizon 2020, ERA-NET). Совместные исследования проводятся с институтами Германии, Китая, США, Франции и Японии.

Известные учёные

• Александр Михайлович Обухов (1918–1989) — основатель института, академик АН СССР.
• Георгий Сергеевич Голицын (род. 1935) — академик РАН, специалист по климатологии и аэрологии.
• Владимир Павлович Дымников (род. 1940) — академик РАН, разработчик климатических моделей.
• Игорь Иванович Мохов (род. 1955) — член-корреспондент РАН, директор института.

Интересные факты

• Институт располагается в историческом здании на Пыжевском переулке в Москве, построенном в 1950-х годах.
• С 1960-х годов на базе института работает уникальная высотная метеорологическая мачта высотой 310 метров (в Обнинске).
• В 2019 году сотрудники института впервые в России провели акустическую томографию городского атмосферного пограничного слоя.

Критика и вызовы

В 2010-е годы институт подвергался критике за недостаточное внедрение результатов исследований в практику (например, в системы прогнозирования погоды). Также отмечалась проблема старения приборной базы и утечки молодых кадров в коммерческий сектор. В 2022 году в рамках реформы РАН институт был реорганизован, что вызвало дискуссии о сохранении научных школ.

Источники

• Устав ФГБУН «Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН» (утверждён в 2023 г.)
• Официальный сайт ИФА им. А. М. Обухова РАН (www.ifaran.ru)
• «История Института физики атмосферы» (сборник статей, 2006)
• Доклады РАН по климату (2020–2023)
• Материалы Всемирной метеорологической организации (WMO Bulletin, 2021)