Впервые в мировой практике экспериментальных ионосферных исследований в ИСЗФ СО РАН разработана идеология и создан программный комплекс глобального мониторинга ионосферных возмущений естественного и техногенного происхождения на основе фазовых измерений вариаций полного электронного содержания, выполненных с помощью сигналов навигационной системы GPS (Global Positioning System). GPS-детектор отличается от ранее известных средств радиозондирования ионосферы непрерывностью наблюдений, высокой чувствительность и пространственно-временным разрешением, а также технологичностью обработки данных. Возможности новой системы мониторинга продемонстрированы на примерах исследования возмущений электронной концентрации различных видов: ионосферные эффекты солнечных вспышек, солнечных затмений, геомагнитных бурь, землетрясений, запусков ракет, взрывов и др. Глобальный GPS-детектор может быть использован также для исследования качества функционирования спутниковых радиотехнических систем навигации и радиолокации. Приведены результаты анализа сбоев навигационных измерений, погрешности позиционирования, тестирования трансионосферного радиоканала.Монография предназначена для специалистов в области физики околоземного космического пространства и распространения радиоволн, научных работников, аспирантов, студентов.

В монографии на базе исследований авторов впервые дается последовательное изложение теории и методов доплеровского лидарного ветрового зондирования атмосферы и обобщаются результаты экспериментальных исследований ветровой турбулентности и вихревых структур с использованием когерентных доплеровских лидаров (КДЛ). Рассматривается вся совокупность факторов, определяющих функционирование КДЛ в турбулентной атмосфере, начиная от формирования когерентно детектируемого эхосигнала лидара до точности и границ применимости разработанных авторами методов оценивания ветра и параметров турбулентности и вихрей из лидарных данных. Представлены методы оценивания ветра, параметров атмосферной турбулентности и самолетных вихрей верифицированы в многочисленных компьютерных и атмосферных экспериментах и формируют современную научную технологию обработки данных когерентных ветровых лидаров. На основе многочисленных экспериментов проводится анализ эффективности использования КДЛ для изучения динамических процессов в атмосфере, турбулентности пограничного слоя атмосферы и эволюции самолетных вихрей под воздействием различных факторов. Для специалистов по лазерному зондированию атмосферы, атмосферной турбулентности, авиабезопасности, ветровым лидарам, распространению оптических волн в атмосфере, студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В пособии изложены принципы действия лидаров, в качестве примера описан экспериментальный лидар для дистанционного зондирования молекул водорода в атмосфере, приведены результаты численных расчетов концентраций молекул фтороводорода и углеводородов, выполненных с помощью лидарных уравнений для комбинационного рассеяния света и дифференциального поглощения и рассеяния. Приведены некоторые новые схемы лидаров. Пособие содержит необходимый справочный материал. Предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистров "Техническая физика". Пособие также может быть использовано для подготовки магистров по направлению "Защита окружающей среды".

Обзор содержит наиболее значимые результаты работ российских ученых в области динамической метеорологии, выполненных в 2011-2014 гг. Он является частью Национального отчета России по метеорологии и атмосферным наукам, подготовленного для Международной ассоциации по метеорологии и атмосферным наукам (IAMAS). Отчет был рассмотрен и одобрена на XXVI Генеральной ассамблее Международного союза геодезии и геофизики (IUGG). К обзору прилагается список основных публикаций российских ученых по динамической метеорологии за 2011-2014 гг.