КЛИМАТО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Грант Президента РФ «Ведущие научные школы», 1996 г.
Основатель
(1925-2003 гг.), д. физ.-мат. н., профессор, академик РАН, Герой Социалистического труда.
Руководитель (руководители) научно-педагогического коллектива
, д. физ.-мат. н, профессор, член-корр. РАН.
Факультеты, кафедры (лаборатория)
Радиофизический факультет, кафедра оптико-электронных систем и дистанционного зондирования.
Геолого-географический факультет, кафедра метеорологии и климатологии.
Cибирский физико-технический институт при ТГУ, лаборатория распространения оптических волн.
Направление научных исследований научно-педагогического коллектива
– Физика природно-климатических изменений.
По рубрикатору ГРНТИ
37.21 – Метеорология.
89.53.41 – Исследование атмосферы земли.
По рубрикатору ВАК
25.00.29 – Физика атмосферы и гидросферы.
25.00.30 – Метеорология, климатология, агрометеорология.
Направление подготовки инженеров, бакалавров и магистров
190700 – Оптико-электронные системы и приборы.
012600 – Метеорология.
511500 – Радиофизика (бакалавр, магистр).
Состав коллектива
Всего – 40, в том числе:
академиков и членов-корреспондентов РАН – 1,
заслуженных деятелей науки и лауреатов государственных премий – 5,
докторов наук – 15,
кандидатов наук – 20.
Ведущие представители коллектива
, д. физ.-мат. н., профессор.
, д. физ.-мат. н., профессор.
, д. физ.-мат. н., профессор.
, д. географ. н., профессор.
, д. физ.-мат. н., профессор.
История становления научно-педагогического коллектива
Ретроспективный анализ показывает, что первый шаг в формировании научно-педагогической школы, связанный с разработкой физических основ дистанционных методов экологического мониторинга окружающей среды был сделан в 1955 году. Именно в этом году заведующему кафедрой оптики и спектроскопии Томского госуниверситета профессору правительственным постановлением поручается организовать исследования по распространению инфракрасного излучения в земной атмосфере. Решение конкретных научно-технических задач было возложено на доцента , который в кратчайшие сроки сформировал научную группу и организовал строительство научно-исследовательского полигона. Одновременно были решены две принципиально важные задачи: создание собственными силами приемо-передающей техники в ИК-диапазоне длин волн (стандартная отсутствовала) и создание группы по метеорологическому обеспечению оптических измерений (прозрачность атмосферы зависит от погодных условий). Тем самым были заложены основы научного направления, которое было новым в Томске и лишь по отдельным задачам присутствовало в тематике научных коллективов других городов и стран. Группа в составе лаборатории оптики и спектроскопии СФТИ выделяется в самостоятельную лабораторию инфракрасных излучений СФТИ, аспиранты (, Творогов С. С.) защищают кандидатские диссертации, а защищает докторскую диссертацию. Здесь важно отметить, что уже в эти годы научные исследования проводятся в тесном сочетании теоретических и экспериментальных работ, а экспериментальное решение задач основывается на новых научных приборах, изготовленных собственными силами экспериментаторов.
Появление лазеров в научном мире вносит коренной перелом в научную тематику лаборатории инфракрасных излучений СФТИ. Продолжая следовать принципу самообеспечения экспериментальной техникой в лаборатории организуется собственная лазерная группа, которая в сжатые сроки обеспечивает изготовление устойчиво работающих газовых (He-Ne) лазеров. С использованием этих лазеров, а также первых промышленных твердотельных лазеров в лаборатории проводятся опережающие исследования по распространению лазерного излучения в естественной атмосфере и в лабораторных условиях (в модельных средах). Пионерские результаты по рассеянию лазерных пучков в дисперсных средах и по лазерной спектроскопии атмосферных газов приносят мировую известность и признание всему научному коллективу лаборатории, выросшего к концу 60-х годов до 100 человек. А тем временем созревает идея о лазерном зондировании атмосферы океана и земных покровов. Для реализации перспектив применения лазеров в различных отраслях науки, техники, практической медицине и промышленности необходимы были специалисты. Решать проблему подготовки кадров предстояло кафедре оптико-электронных приборов (ныне кафедра оптико-электронных систем и дистанционного зондирования), которая была открыта на радиофизическом факультете в 1962 году благодаря инициативе, настойчивости и организаторскому таланту Владимира Евсеевича Зуева. Он лично возглавлял кафедру с 1970-го по 1984 г.
Новые научные задачи и новые научные направления оказались в «тесных» рамках вузовской лаборатории инфракрасных излучений. Организованный на базе этой лаборатории в 1969 г. академический Институт оптики атмосферы становится новым переломным событием. Открылись новые возможности для развития всех научных направлений бывшей лаборатории и для организации новых направлений, в том числе по научному приборостроению. История первых лет научной и производственной жизни ИОА СО РАН, а также непростое развитие его научных направлений в последующие годы заслуживает отдельного описания. А здесь мы лишь отметим, что проблемы научного приборостроения с самого начала стали для ИОА СО РАН первостепенными не только при проведении научных исследований, но и для реализации научно-технического потенциала по практическим приложениям. Поэтому по инициативе директора ИОА , избранного в 1970 г. членом-корреспондентом АН СССР, ставится вопрос, а Президиумом Сибирского отделения АН СССР принимается постановление об организации с 1 января 1972 г. СКБ научного приборостроения «Оптика» СО АН СССР (СКБ НП «Оптика») на хозяйственном расчете под научным руководством ИОА.
В сложившихся к 1992 году новых социально-экономических условиях в стране и в условиях изменившейся социально-экономической роли академической науки Президиум СО РАН принимает решение о пересмотре стратегических направлений опытно-конструкторских работ в СКБ НП «Оптика», которое переименовывается в Конструкторско-технологический институт (КТИ) «Оптика». При таких обстоятельствах состоялось назначение директором КТИ «Оптика» чл.-корр. РАН .
Первым шагом по новой проблемной ориентации института стало состоявшееся обсуждение академиком и членом-корреспондентом РАН Кабановым М. В. с председателем СО РАН академиком и главой администрации Томской области предложений по организации базового центра климато-экологического мониторинга в Томске. Итогом этого обсуждения было подписание в марте 1993 г. соглашения между Президиумом СО РАН и администрацией Томской области о совместной поддержке региональной научно-технической программы «Климато-экологический мониторинг Сибири» на территории Томской области под научным руководством член.-корр. РАН Кабанова М. В.
Вторым шагом, положительно сказавшимся на формировании научного направления института, стало утверждение Научно-техническим советом по программе «Сибирь» и включение в состав этой программы межведомственного проекта «Климато-экологический мониторинг Сибири». Соисполнителями этого проекта стали несколько академических институтов (КТИ «Оптика», ИОА – Томск, ИСЗФ – Иркутск, ИВМиМГ – Новосибирск, БИЕН – Улан-Удэ) и вузовские организации (ТГУ и ТПУ с их научно-исследовательскими институтами). Одновременно в КТИ «Оптика», как в головной организации проекта, с технической и методической помощью Западно-Сибирского управления Росгидромета (рук. Зиненко В. И.) создается и уже в октябре 1994 года открывается на территории Томского академгородка первая очередь климато-экологической обсерватории.
Последующее успешное развитие проблемной ориентации института способствовало объединению томских научных сил по данному направлению, а Институт в 1997 г. был реорганизован в научно-исследовательский институт с названием «Институт оптического мониторинга СО РАН».
Основные научные результаты, полученные в течение последних пяти лет
Разработаны концептуальные основы комплексного регионального мониторинга атмосферы, предусматривающие сетевой принцип синхронных наблюдений с одновременным измерением средних значений параметров атмосферы и скорости их изменений (первых производных эколого-производных), требования к современной технологии мониторинга и к новым метеорологическим приборам. Результаты выполненных исследований обобщены в монографии «Региональный мониторинг атмосферы. Часть 1. научно-методические основы» (Томск: Изд-во СО РАН. 1997. 210 с.)
На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований предложены новые физические принципы и созданы новые методики и приборы для контактных и дистанционных измерений параметров атмосферы. В их числе как уникальные измерительные комплексы для научных исследований, так и ряд новых приборов в малой серии. Описание и функциональные возможности последних опубликованы в коллективных монографиях: «Региональный мониторинг атмосферы». Часть 2. «Новые приборы и методики измерений». (Томск: Изд-во СО РАН. 1997. 294 с.) и часть 3. «Уникальные измерительные комплексы» (Новосибирск: Изд-во СО РАН. 1998. 238 с.)
Разработан методологический подход к созданию геоинформационной системы, предназначенной для интеграции разнородной климато-экологической информации в виде моделей, баз данных и баз знаний. Результаты выполненных исследований опубликованы в статье: , Полищук обеспечение мониторинга окружающей среды и климата. // Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15, № 1. С. 12-20, и получили международную поддержку в виде проектов: ЕС INСО Copernicus 2. Contract ICA2-СТ-2000-10024. Project ISIREMM: Integrated System for Intelligent Regional Environmental Monitoring&Managment и INTAS 00-00189 ATMOS: A Scientific WWW Portal for the Atmospheric Environment.
Патенты
Более 50 авторских свидетельств и 8 патентов РФ (№ № 000, 2186348, 2185643, 2174674, 47649, 49557, 2048744, 4035).
Важнейшие публикации членов коллектива за последние семь лет:
Монографии – 14, учебники – 9, статьи – 270, в т. ч. в центральных журналах – 147.
1. Donchenko V. A., Zemlyanov А. А., Zemlyanov Al. A. Spectral and temporal characteristics of fluorescence of drops comprising dissolved dye excited by the JR laser radiation // Infrared Physics and Technology. 2000. Vol. 41. P. 133-136.
2. Gordov E. P., Belan B. D., Babikov Yu. L, Panchenko M. V. et al. Information-computational system: integrated model of atmospheric optics // SPIE Proc. Atmospheric and Ocean Optics. 1999. Vol. 3983. P. 173-180.
3. Panchenko M. V., Terpugova S. A. Reconstruction of the scattering coefficient in the lower troposphere using ground - based measurements // J. Atmos. Sci. 2002. Vol.59, № 3. P. 581-589.
4. Sakerin S. M., Kabanov D. M. Spatial Inhomogeneities and Spectral Behavior of Atmospheric Aerosol Optical Depth over Atlantic Ocean // J. Atmos. Sci. 2002. Vol. 59, № 3, Part 1. P. 484-500.
5. Samokhvalov I., Kaul В., Arshinov Yu. et al. Crystal clouds. Tomsk: Spectr, 1997. 140 p.
6. , , Севастьянов тенденции климатических изменений в южной части Западной Сибири // География и природные ресурсы. 2000. №3. С. 77-82.
7. , , Веретенников систем в оптике дисперсных сред. Томск: Изд-во «Спектр» ИОА СО PAН, 1997. 402 с.
8. , Кабанов атмосферного аэрозоля. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 254 с.
9. , , Логинов -преобразования при анализе природно-климатичееких изменений // Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15, № 1. С. 21-28.
10. Кабанов описание потоков солнечного излучения в земной атмосфере // ДАН. 2000. Т. 371, № 5. С. 678-680.
11. Кабанов и задачи мониторинга современных природно-климатических изменений в Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15, № 1. С. 110-116.
12. Красненко зондирование атмосферного пограничного слоя. Томск: ИОМ СО РАН. 2001. 270 с.
13. , Полищук обеспечение мониторинга окружающей среды и климата. // Оптика атмосферфы и океана. 2002. Т. 15, № 1. С. 12-20.
14. , , Фомин оптического излучения в молекулярной атмосфере. Томск: STT, 2001. 444 с.
15. , , и др. Исследование корреляционных связей аэрозольного ослабления оптического излучения с напряженностью атмосферного электрического поля // Оптика атмосферы и океана. 1999. Т. 12, № 2. С. 122-132.
16. , , и др. Исследования взаимосвязи между УФ-потоком, напряженностью электрического поля и оптико-микрофизическими характеристиками приземного слоя атмосферы. // Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15, № 4. С. 337-343.
17. Севастьянов высокогорных районов Алтая и Саян. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1998. 202 с.
18. Серия монографий «Региональный мониторинг атмосферы» Ч 1-5. Томск: Изд-во СО РАН, 1997-2001 гг.
Участие в течение последних трех лет в
научно-технических программах:
федеральных – 17,
международных – 2.
Международных проектах – 6.
Победы в конкурсе грантов – 16.
Подготовка кадров высшей квалификации за последние девять лет
Всего аспирантов – 35. Всего докторантов – 6.
Защит докторских – 6. Защит кандидатских – 16.
Общественное признание научно-педагогического коллектива
Международные и государственные премии, научные медали
Лауреат государственной премии СССР – 1.
Лауреат премии АН СССР и Болгарской АН – 1.
Лауреат премии Совета Министров СССР – 1.
Медали и дипломы выставок, конференций и т. д.
Премия Администрации Томской области в сфере науки и образования – 6.
Государственные научные стипендии для выдающихся ученых – 3.
Стипендии Сороса – 1.
Медаль Федерации космонавтики РФ – 2.
Медаль Томского госуниверситета - 3.
Медали и дипломы выставок – 7.
Членство в различных российских и зарубежных научных организациях
– член Американского физического общества, член Объединенного Ученого совета по наукам о Земле, член секции в Совете по государственной научно-технической программе «Глобальные изменения природной среды и климата», член секции «Природно-ресурсные и экологические космические исследования» Совета по космосу РАН, член Сибирской секции Проблемного совета по экологии и чрезвычайным ситуациям, член научного совета РАН по комплексной проблеме «Распространение радиоволн», член Комиссии по радиации при Национальном геофизическом комитете РАН, председатель Научно-технического совета по проекту СО РАН «Климато-экологический мониторинг Сибири», академик Метрологической академии.
– член Объединенного ученого совета по наукам о Земле.
– член Головного совета Минобразования «Охрана окружающей среды».
– член Европейской академии наук.
Почетные звания
Заслуженный деятель наук РФ – 2.
Почетный работник ВШ – 1.
Связь с другими организациями
Российская академия наук
Совместная научная работа и подготовка кадров с момента создания институтов:
Институт оптического мониторинга СО РАН,
Институт оптики атмосферы СО РАН.
Совместная научная работа в течение более 10 лет:
Институт физики атмосферы РАН,
Институт вычислительной математики РАН,
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,
Институт водных и экологических проблем СО РАН,
Институт лазерной физики СО РАН,
Институт леса СО РАН,
Институт химии нефти СО РАН,
Институт геологии нефти и газа СО РАН,
Институт почвоведения и агрохимии СО РАН,
КТИ научного приборостроения СО РАН.
Другие государственные академии
Совместная научная работа в течение 5 лет:
Сибирский НИИ торфа СО РАСХН,
Томский НИИ курортологии и физиотерапии СО РАМН.
Отраслевые научные организации
Совместная научная работа в течение более 10 лет:
ВНИИ метрологии им. ,
ГГО (г. Санкт-Петербург),
Институт атомной энергии им. ,
Институт прикладной геофизики Росгидромета (г. Москва),
Российская космическая корпорация «Энергия»,
Западно-Сибирское управление по гидрометеорологии и охране окружающей среды (г. Новосибирск).
Высшие учебные заведения
Совместная научная работа в течение более 10 лет:
Московский государственный университет,
Московский государственный химико-технологический университет им. ,
Московский государственный технический университет им. ,
Санкт-Петербургский государственный университет,
НИИ земной коры при С.-Пб. Государственный университет,
Новосибирский государственный университет,
Новосибирский государственный технический университет,
Казанский государственный технический университет им. ,
Алтайский государственный университет (г. Барнаул),
Академия ВВС им. Жуковского,
Томский университет систем управления и радиоэлектроники,
Томский политехнический университет.
Деятельность научно-педагогического коллектива в области
Организации специальных школ
Международная школа молодых ученых и специалистов «Физика окружающей среды» (1 раз в два года).
Создания новых учебных дисциплин
Лазерное зондирование природных сред.
Распространение оптических волн.
Оптическая диагностика атмосферы.
Разработки учебных программ
Разработаны 25 программ к учебным курсам.
Организации симпозиумов, конференций
Проведение Сибирского совещания по климато-экологическому мониторингу (раз в два года).
Проведение Международного симпозиума «Контроль и реабилитация окружающей среды» (1 раз в два года).
Ежегодное проведение при поддержке INTAS международных конференций - «ENVIROMIS»/«MODAS».
Материально-техническая база, имеющаяся в распоряжении коллектива
Материально-техническая база, имеющаяся в распоряжении коллектива, включает в производственные площади, приборы и оборудование для лабораторных и натурных исследований Отделения геофизических исследований Института оптического мониторинга СО РАН и Отделения оптической диагностики окружающей среды Института оптики атмосферы СО РАН.
Контактные адреса и телефоны
634050, Томск, пр. Ленина, 36, ТГУ, РФФ.
Телефон(ы) (382-2)-413984, 259265, , E-mail *****@***tsu. ru, *****@***iom. ru
