3. Фізика полярного геокосмосу і сонячно-земних зв'язків

3.1. Дослідження зв‘язків динаміки озонового шару зі змінами клімату.

Метою проекту є визначення особливостей довгострокових змін та динаміки озонового шару на регіональному (Антарктичний півострів) та глобальному (порівняння динаміки Антарктика - Арктика) рівнях, визначення впливу квазістаціонарних планетарних хвиль у полярних областях на регіональні зміни теплової та динамічної структури тропосфери і стратосфери, а також екосистеми.

Результати попередніх досліджень вказують на існування значних часових змін у структурі й динаміці озонового шару, зокрема, на активність планетарних хвиль в озоновому шарі упродовж останньої чверті століття на широтах 50-80°S. Виявлено систематичні зміни у квазістаціонарному розподілі загального вмісту озону у весняний період, які можуть мати зв'язок із глобальними змінами клімату і, в свою чергу, викликати перерозподіл рівнів поверхневого УФ-опромінювання та, ймовірно, температурного режиму стратосфери в різних довготних секторах.

Результати власних вимірювань загального вмісту озону на станції «Академік Вернадський» та міжнародні бази даних, отриманих з наземних та супутникових засобів стеження, щодо параметрів атмосфери в діапазоні висот від поверхні до 30 км (йдеться, зокрема, про загальний вміст озону в атмосфері), дозволяють вивчити зміни в озоновому шарі та кліматі, які активізуються протягом останніх десятиліть, зробити відповідні прогнозні оцінки впливу цих змін на екосистему Антарктичного регіону, зокрема, впливу змін УФ-опромінювання на динаміку популяції крилю. Зміни в озоновому шарі, зменшення площі крижаного покриву Антарктики внаслідок глобального потепління та підвищення температури океану створюють загрозу для нормального функціонування екосистеми і для розвитку популяції крилю.

Вагомість цієї роботи для України підтверджується тим, що ці дослідження відносяться до престижних міжнародних наукових програм.

3.2. Дослідження процесів переносу енергії від поверхні Землі на висоти іоносфери.

Метою проекту є вивчення та розробка моделі перенесення енергії від поверхні Землі на іоносферні та магнітосферні висоти, механізмів взаємодії цих процесів у обох півкулях Землі. Робота базується на визначенні параметрів іоносфери за даними іоносферного та двочастотного GPS-зондування і на розробці методик аналізу іоносферних процесів. Результатом роботи є визначення зв'язку атмосферної та космічної погодних систем у районі станції «Академік Вернадський» та магнітозв'язаному регіоні. Буде також досліджено ефекти впливу атмосфери та іоносфери на GPS-вимірювання в Антарктиці, що на практиці сприятиме визначенню точних координат на поверхні Землі. Буде забезпечено ННЧ-спостереження для дослідження зв'язків світової грозової активності та ефектів змін клімату.

Виконання проекту дозволить отримати конкретні результати щодо впливу техногенних та інших факторів на зміни клімату і параметрів космічної погоди в XXI сторіччі, дослідити енергетичний обмін у глобальній системі "поверхня - атмосфера - іоносфера - магнітосфера" для обґрунтування прогнозу природних та техногенних збурень, розробити нові методи дистанційного зондування для моніторингу стану газового та плазмового шарів Землі над Антарктидою і в Україні.

3.3. Дослідження стану іоносфери методом некогерентного розсіювання в умовах глобальних змін клімату: встановлення взаємозв'язків великомасштабних змін параметрів іоносфери з метеорологічними параметрами.

Метою проекту є комплексні дослідження іоносфери та навколоземного космічного простору і впливу на нього активних сонячних процесів, а також атмосферних аерозолів, озону. Особливістю є акцентування досліджень на виявлення взаємозв'язків процесів в іоносфері із кліматичними змінами.

Полярні фізичні дослідження атмосфери, іоносфери та магнітосфери Землі об'єднуються в комплексну систему геокосмічних наук, які в цілому вивчають взаємопов'язані процеси в навколоземному космосі, що виникають та протікають в умовах дії активного Сонця.

Реалізація даного розділу програми дозволить: мати доступ до комплексної інформації про природне середовище Антарктики; розгорнути систему забезпечення даними про стан навколишнього середовища полярних регіонів, в тому числі в частині вимірювальних та спостережних систем і технологій прогнозування; отримувати достовірні оцінки поточного стану і прогнози на майбутні зміни клімату навколишнього середовища, а також розробити рекомендації для організацій, діяльність яких стосується полярних регіонів, що підсилить значимість геополітичної присутності України в Антарктиці.

3.4. Розробка крупноапертурних антенних систем у вигляді зон Френеля для отримання інтегральних електродинамічних характеристик поверхонь акваторії і льодовиків у районі станції «Академік Вернадський».

Метою проекту є комплексні дослідження інтегральної діелектричної проникливості водних акваторій та льодовиків і впливу на ці параметри погодних умов, природних збурень космосу, атмосфери та Землі. Ці дослідження є складовою частиною комплексної системи геокосмічних наук, які в цілому вивчають взаємопов'язані процеси, що виникають на Землі під дією різноманітних факторів.

Реалізація даного розділу програми дозволить розширити доступ до комплексної інформації про природне середовище Антарктики, проводити більш об'єктивні довгострокові та короткочасні прогнози кліматичних умов регіону.