Математическое моделирование кинетических неустойчивостей и связанных с ними нелинейных явлений в космической и околоземной плазме и плазмоподобных средах

Данный проект направлен на расширение знаний об окружающем нас космическом и околоземном пространстве и предполагает решение ряда общих проблем физики кинетических неустойчивостей в имеющейся там плазме и плазмоподобных областях атмосферы Земли. В ходе выполнения проекта будет продолжено современное математическое моделирование различных кинетических явлений и связанных с ними нелинейных эффектов, которое позволит российской науке выйти в данном направлении на передовые рубежи мировой науки: а) углубленное моделирование различными численными методами турбулентных токовых структур и сильных магнитных полей, которые создаются в результате инжекции доминирующих по энергии электронов в неоднородную низкоэнергичную плазму с заданным магнитным полем, с приложением к проблеме возникновения солнечных вспышек в отдельных корональных арках и наблюдению аналогичных явлений в лазерной плазме, получаемой абляцией мишени фемтосекундным лазерным импульсом; б) количественный анализ динамики функции распределения энергичных электронов, испытывающих нелинейное взаимодействие с мощными волновыми полями в магнитосфере Земли, с целью выяснения процессов энергообмена между волнами и частицами в области генерации аврорального километрового радиоизлучения (АКР) и анализа динамики высыпаний релятивистских электронов под действием электромагнитных ионно-циклотронных (ЭМИЦ) волн, включая анализ новых спутниковых данных по высыпаниям частиц, в том числе субрелятивистских электронов; в) численное моделирование и качественное сопоставление с имеющимися наблюдениями коллективных эффектов в потоковых мультидисперсных плазмоподобных средах при наличии внешнего электрического поля с применением к процессам в нижней и средней атмосфере, включая процессы формирования грозового электричества и среднемасштабной структуры электрических разрядов в облаках.