Динамические и динамико-стохастические модели термосферы и ионосферы и системы усвоения данных

Предлагаемый проект направлен на решение фундаментальной проблемы описания механизмов формирования, изменчивости и прогноза глобального состояния взаимодействующей системы ионосфера-термосфера (область атмосферы на высотах 90-500 км). Решение данной задачи будет основано на применении новой для данной тематики методологии, разрабатываемой в настоящее время для решения задач прогноза погоды и изменений климата, в том числе и в ИВМ РАН. Проект предполагает согласованное решении трех основных подзадач, связанных с разработкой и развитием глобальных численных моделей ионосферы и термосферы высокого уровня, разработкой системы усвоения данных наблюдений для этих моделей, а также применение методологии динамико-стохастического моделирования для учета плохо определенных факторов, влияющих на среднее состояние и изменчивость среды. Актуальность данной задачи обусловлена значительно повышенным в последние годы практическим интересом к исследованию и прогнозированию космической погоды, что связано с особой ролью состояния ионосферы для систем глобальной радиосвязи, спутниковых систем, а также для космической отрасли в целом. Состояние системы термосфера-ионосфера определяет как характеристики движения низкоорбитальных спутников и космических аппаратов, так и условия для распространения радиосигналов, обеспечивающих бесперебойную работу систем дальней радиосвязи, радиолокации, а также навигационных систем глобального спутникового позиционирования.Новизна предлагаемого проекта состоит в использовании успешно применяемых методологий описания и прогноза поведения нижних слоев атмосферы для моделирования системы ионосфера-термосфера и исследования механизмов формирования глобальных характеристик ее состояния и изменчивости. Предполагается разработка и применение новых глобальных трехмерных термогидродинамических совместных моделей термосферы и ионосферы (90-500 км), в том числе создание новых эффективных численных методов и алгоритмов их реализации.