Звенигородская научная станция отпраздновала юбилей!

Вслед за юбилеем Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, значимую дату отметило его структурное подразделение – Звенигородская научная станция (ЗНС). Станция, основанная 6 января 1956 года, на протяжении всей истории Института является его важнейшей научно-экспериментальной площадкой.

Правда, история станции началась еще раньше и связана с Геофизическим институтом АН СССР. В 1953 году в рамках Стратосферной комплексной экспедиции стартовало строительство научных павильонов вблизи Звенигорода у деревень Луцино и Новошихово – то, что мы сейчас знаем как территории ЗНС ИФА и станции «Верхняя атмосфера». И место было выбрано неслучайно: площадки располагались на возвышенностях в одном из самых чистых мест Подмосковья, в отсутствии промышленных предприятий и светового загрязнения. Именно здесь в 1951 году были получены одни из первых в мире фотографий серебристых облаков .

Первые годы деятельности станции, организация и развитие наблюдений состояния свободной атмосферы и распределения в ней примесей связаны с именем выдающегося советского учёного-геофизика, папанинца, академика РАН Е.К. Федорова. После реорганизации ГЕОФИАНа и образования в 1956 г. Института физики атмосферы АН СССР Звенигородская станция была закреплена за ИФА и стала главной базой для экспериментальных исследований института. Уже в 1957 году станция получила статус одного из важнейших советских полигонов по проведению исследований в рамках Международного геофизического полярного года. На станции появились аппаратные комплексы для изучения свечения ночного неба, оптики атмосферного аэрозоля, распространения света и звука в атмосфере. 

Постепенно станция превратилась в научный поселок, обладающей всей необходимой инфраструктурой для проведения масштабных научных исследований. В начале 90-х годов здесь жили и работали порядка 150 человек – более половины всего состава института. В 70-е, 80-е годы на ЗНС проводились эксперименты по сравнению приборов для измерения характеристик атмосферной турбулентности, исследованию концентраций малых газовых примесей и аэрозолей в атмосфере, атмосферной спектроскопии, по исследованию распространения инфразвука, радиоволн и света в атмосфере, по изучению процессов в верхней атмосфере. С 1970 г. на Звенигородской научной станции проводятся исследования вариаций содержания газовых примесей. Эти исследования являются самыми продолжительными в мире: более 30 лет ведется мониторинг структуры атмосферной турбулентности с использованием акустических локаторов – содаров. Уникальные исследования верхней атмосферы дали информацию о её сложной динамике, в том числе существовании внутренних гравитационных волн, и позволили сделать вывод об отрицательном тренде её температуры за последние десятилетия. В 90-е годы станция стала полигоном для проведения международных радиационно-облачных экспериментов.

Находясь в непосредственной близости к Москве, Звенигородская научная станция является фоновым полигоном для оценки экологического состояния мегаполиса. Исследования на станции важны для определения источников загрязнения воздуха, прогноза опасных метеорологических явлений, оценки климатических изменений в регионе. 

На станции работает полигон по измерению структуры атмосферного пограничного слоя в неоднородном рельефе, который включает непрерывные профильные измерения метеопараметров и атмосферной турбулентности. Ведутся акустические исследования (флуктуации атмосферного давления, вертикальный профиль скорости и направления ветра, атмосферная турбулентность). Данные измерений используются для разработки математических моделей Земной системы. 

На полигоне «Верхняя атмосфера» продолжаются работы по атмосферной спектроскопии и измерению состава, структуры и динамики верхней атмосферы. В Лаборатории физики верхней атмосферы (ЛФВА) получен и продолжает обновляться самый продолжительный в мире ряд наблюдений за температурой мезопаузы. Также на этом полигоне, расположенном на удалении от дорог и жилых построек, ведутся фоновые наблюдения газового состава атмосферы (NO2, NO, O3, H2CО, СО, CO2, δ13C, CH4, H2O, летучие органические соединения) и потоков климатически активных газов. На ЗНС производится климатически важный мониторинг аэрозольного состава верхних слоев атмосферы с использованием аэрозольного лидара. Измеряются счетная и массовая концентрация, распределение по размерам аэрозольных частиц с d=0.15-20 мкм, элементный состав, геохимический профиль).

ЗНС – единственная в мире станция, где определяется вертикальный профиль двуокиси азота в стратосфере.  Данные измерений состава атмосферы на ЗНС используются для валидации спутниковых измерений и результатов химико-транспортного моделирования, а также для оценки качества воздуха. Ассимиляция данных химико-транспортными моделями позволяет выявлять источники загрязнения атмосферы, оценивать и уточнять их эмиссии, а также прогнозировать качество воздуха региональной атмосферы.  

Мы поздравляем сотрудников ЗНС и надеемся, что и дальше станция будет развиваться как перспективный научный и учебный полигон мониторинга атмосферы!