Исследование Земли из космоса

Отдел основан в 1974 г. по инициативе профессора Валентина Семеновича Эткина (1931–1995), одного из основоположников направления дистанционного зондирования Земли радиофизическими методами. Широкая программа фундаментальных и прикладных исследований, развернутая впервые под его руководством в рамках АН СССР, предусматривала проведение ежегодных натурных экспериментов в различных районах Мирового океана (от Черного и Баренцева морей до Тихого океана) с одновременным оснащением принципиально новой аппаратурой самолетов-лабораторий, спутников и научно-исследовательских судов. Экспериментальные исследования сопровождались теоретическими, направленными, прежде всего, на создание радиофизических и гидрофизических моделей наблюдаемых в океане явлений.

Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) из космоса — фактически, единственный источник данных о том, что происходит с нашей планетой в глобальном масштабе. Микроволновое излучение предоставляет уникальные возможности получения информации о природных средах Земли, которую не может дать никакой другой диапазон электромагнитных волн. Из-за высокой чувствительности микроволнового излучения к содержанию воды, температуре и структуре природных земных сред, микроволновые датчики, как активные (скаттерометры, радиолокаторы), так и пассивные (радиометры), предоставляют полезную информацию о климатических, криогенных, гидрологических и углеродных циклах нашей планеты, позволяя извлекать основные параметры атмосферы, морской поверхности, ледяных покровов, почвы, снега и растительности.

Уже более 45 лет сотрудники отдела занимаются исследованием Земли по данным, полученным различными датчиками (активными и пассивными) микроволнового, ИК- и оптического диапазонов. Под руководством профессоров В.С. Эткина, Ю.А. Кравцова и Е.А. Шаркова в отделе создана ведущая научная школа по развитию и практическому применению радиофизических методов исследования Земли.

В настоящее время сотрудники отдела ведут обработку данных спутников ДЗЗ, проводят теоретические исследования и численное моделирование процессов, происходящих на Земле, проверяют полученные результаты в натурных экспериментах. Основное внимание уделяется следующим направлениям исследований:

• разработке научных основ изучения изменчивости климатических глобальных параметров Земли и характеристик природных катастрофических атмосферных вихрей и явлений, происходящих в системе «океан–атмосфера» и оказывающих влияние на формирование климата планеты, изучению и мониторингу глобального тропического циклогенеза как одного из климатообразующих факторов;
• комплексному использованию спутниковых данных для изучения мезо-и субмезомасштабных гидрофизических процессов в морях и океанах;
• разработке методик выявления антропогенных и естественных загрязнений морской поверхности и прогноза их распространения на основе данных спутникового зондирования;
• определению характеристик снежного покрова, анализу сплоченности и состояния морских и пресноводных льдов, изучению ледниковой толщи Гренландии и Антарктиды;
• разработке методик выявления зон вечной мерзлоты и глубины промерзания почвы;
• разработке теории формирования излучения взволнованной морской поверхности и проведению экспериментальных исследований пространственно-временной структуры ветрового волнения;
• развитию теории переноса излучения в системе «океан–атмосфера» и исследованию глобальных процессов переноса атмосферной влаги и скрытого тепла в атмосфере Земли;
• разработке методов и средств оптического зондирования рассеивающих сред;
• разработке высокоточных измерительных комплексов пассивного микроволнового зондирования.

Ежегодно сотрудники отдела проводят натурные эксперименты в различных районах российских морей синхронно со спутниковой съемкой.