Геофизика

Физика атмосферы

Разработаны основы теории различных методов радиотомографии ионосферы, позволившие впервые в мире детально исследовать особенности глобальной структуры ионосферы и ее локальных неоднородностей. Созданы перспективные методы дистанционного мониторинга природных и техногенных катастроф (в том числе — по прогнозированию опасных для авиации
	Первое радиотомографическое сечение электронной плотности в ионосфере между Москвой и Мурманском 7 апреля 1990 г. в 22:05LT

стихийных турбулентных явлений, сильного ветра и ветровых сдвигов) на основе использования их атмосферных предвестников в диапазонах инфразвуковых и внутренних гравитационных волн.

Продолжительность навигационного периода на Северном морском пути (СМП) по расчетам с ансамблем климатических моделей для разных периодов 21 века при сценарии антропогенных воздействий RCP 4.5: 2016–2025 гг., 2046–2055 гг., 2090–2099 гг.

Создан комплекс моделей для управления стратегическим развитием транспортной инфраструктуры Сибири, Дальнего Востока и Российской Арктики в условиях изменения климата. Сделаны прогностические оценки продолжительности навигационного периода на Северном морском пути по расчетам с ансамблем климатических моделей для разных периодов 21 века.

Физика моря и вод суши

Установлено, что в последние 100 лет произошел сильный нагрев верхнего 1-км слоя Северной Атлантики (на 0.6 °С), который способствовал потеплению климата в Европе и Европейской части России. Показано, что колоссальное количество тепла, накопленное океаном, определяет инерцию климатического потепления. Выявлен океанический механизм формирования холодных и теплых фаз колебаний климата Северной Атлантики, которые оказывают определяющее влияние на климат Европы и Европейской части России.

По данным глубоководных обсерваторий обнаружен эффект генерации гравитационных волн в океане («предвестников цунами») пакетом длиннопериодных поверхностных сейсмических волн. Разработан и апробирован метод in situ проверки точности калибровки сенсоров глубоководных обсерваторий. Создана полностью автоматическая система оценки цунамиопасности землетрясения «Tsunami Observer».
	«Предвестники цунами» — волны, сформированные в океане пакетом длиннопериодных поверхностных сейсмических волн

Выполнены комплексные полевые исследования мелководных метановых пузырьковых газовыделений (сипов) у побережья Крыма. Разработана методика измерения газового потока пассивным гидроакустическим методом. Проанализировано влияние пузырьковой и флюидной разгрузки морского дна на газовый состав воды, в том числе на содержание растворенного кислорода.

Получены условия потери устойчивости ламинарного движения на границе равномерного и тормозящегося потоков, где возникает максимальный перепад скорости из-за периодического торможения жидкости на втором участке. Разработана гипотеза о формировании гряд на берегах северной части Каспийского моря (бугров Бэра) за счет трехмерных нелинейных волн, возникших при внезапном понижении уровня моря. Методом лабораторного моделирования исследовано возникновение передового фронтального вала воды, прошедшего по руслу р. Адагум через г. Крымск 07.07.2012 при наводнении во время ливневых дождей, приведшего к катастрофическим разрушениям и жертвам.

С использованием оригинальных численной и лабораторной моделей исследована термогидродинамика весеннего и осеннего термобара в различных гидрометерологических условиях.

Физика земли

Выявлены закономерности переходных режимов сейсмического процесса, вызванных природными и техногенными воздействиями на земную кору. Разработаны новые, физически обоснованные методы мониторинга сейсмической опасности, обусловленной заполнением и эксплуатацией крупных водохранилищ.

Развиты методики применения спутниковых методов геодинамического мониторинга опасных природных и техногенных процессов.

Разработана и реализована концепция моделирования переходных режимов сейсмического процесса в лабораторных исследованиях.

Установлено, что в районе разлома Романш (центральная Атлантика) в течение последних 0.78 млн. лет имеет место процесс растяжения океанской коры поперек простирания самого разлома; в интервале 0-3.5 млн лет назад характер формирования океанической коры различных сегментов срединно-Атлантического хребта существенно не менялся; выявлены два периода активного формирования Красноморского рифта в голоцене.

Установлены факторы, приводящие к потере палеоинформативности базальтов и повышению надежности определения по ним древнего геомагнитного поля. Выявлена аномально высокая величина магнитного поля в районе Красного моря в интервале 0-10 тыс лет назад. Подтверждено значительное изменение интенсивности магнитного поля Земли в пределах одной полярности и уменьшение его на границе последней смены полярности.

Предложен экспресс-метод оценки продуктивности алмазов по магнитным характеристикам кимберлитов.

Разработаны прототипы специализированного программного обеспечения, позволяющего численно воспроизводить фазовое поведение многокомпонентных смесей природных углеводородов, а также моделировать течение флюидов через неоднородные пористые породы-коллекторы.