Атмосферы Марса и Венеры как естественные лаборатории исследования аэрозолей

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 23-12-00207

НазваниеАтмосферы Марса и Венеры как естественные лаборатории исследования аэрозолей

Руководитель Кораблев Олег Игоревич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований Российской академии наук , г Москва

Конкурс №80 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-703 - Солнце и Солнечная система

Ключевые слова Марс, Венера, сравнительная планетология, атмосфера, климат, аэрозоли, микрофизика, спектроскопия, дистанционное зондирование

Код ГРНТИ41.19.21

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Атмосферный аэрозоль, меняющий глобальное альбедо Земли, играет решающую роль в тепловом балансе планеты. При этом, основные неопределенности современных моделей, предсказывающих изменение климата, связаны с влиянием аэрозоля, в том числе, высотных стратосферных и мезосферных облаков и дымок. С другой стороны, условия в атмосферах планет земной группы предоставляют возможность в деталях рассмотреть экстремальные состояния и экзотические процессы, которые, возможно, играют ключевую роль в динамике высотных аэрозольных слоев. На основе данных российских приборов, работавших и продолжающих работу на борту космических аппаратов у Марса и Венеры (SPICAM/Mars Express; ACS/ExoMars TGO; SPICAV-SOIR/Venus Express), о составе и состоянии аэрозолей в их атмосферах и используя современные численные модели, мы планируем решить ряд новых задач, направленных на поиски общих закономерностей в физике аэрозолей атмосфер планет земной группы. 1) Недавние исследования атмосферы Марса показали, что водяной пар в широком диапазоне высот часто достигает перенасыщения 10 и более. При этом одновременно с перенасыщенным водяным паром наблюдаются конденсационные (ледяные) облака и даже минеральная пыль, обильные ядра конденсации. Аналогичное состояние перенасыщения редко, но наблюдалось на Земле в полярных мезосферных облаках. На основе вертикально-разрешенных измерений водяного пара, температуры атмосферы и оптической плотности аэрозолей за несколько марсианских лет планируется микрофизическое моделирование в рамках модели общей циркуляции атмосферы Марса (MAOAM). Также будет проведен сравнительный анализ процессов конденсации и образования аэрозольных частиц в земной и марсианской атмосферах 2) Обнаружение первого соединения хлора, HCl, в атмосфере Марса дало толчок многочисленным работам по численному и лабораторному моделированию физико-химических процессов с участием этого элемента. И образование и разрушение хлороводорода происходит в реакциях с участием аэрозоля, условия прохождения которых плохо изучены экспериментально. В частности, наблюдаемое быстрое уменьшение содержание HCl, скорее всего, обусловлено его захватом ледяными частицами, как, вероятно, происходит в перистых облаках на Земле. Опираясь на измерения с космического аппарата TGO в различных условиях и сезонах, планируется исследование корреляции HCl, водяного пара и марсианского аэрозоля, а также численное моделирование и сравнительный анализ процессов в стратосфере Земли и на Марсе. Также, будет уточнено вертикальное распределение HCl в надоблачной атмосфере Венеры. 3) Облака Венеры, плотным слоем окутывающие планету, состоят преимущественно из капель серной кислоты при небольшом содержании H2O. Серная кислота образуется в верхних слоях атмосферы в результате реакций с участием CO2, SO2 и водяного пара. Сернистый аэрозоль определяет высокое альбедо планеты. С другой стороны, состав аэрозоля, в частности, УФ поглотителя, до конца неизвестен. Стратосферный аэрозоль на Земле тесно связан с круговоротом серы, основным источником которой, как и на Венере, считаются вулканические извержения. В каплях раствора H2SO4-H2O находится около 25% серы в стратосфере. На основе вертикально-разрешенных измерений над основным облачным слоем Венеры водяного пара, SO, SO2, температуры и оптической плотности аэрозолей, а также их микрофизических свойств, таких как размер и концентрация, планируется исследование и моделирование физико-химических процессов в облачной дымке. 4) На основании проведенных исследований будут определены цели и проведено научное обоснование критических измерений свойств аэрозолей Венеры в будущих проектах (например, “Венера-Д”) и выработаны рекомендации для учета влияния высотного аэрозоля при интерпретации измерений парниковых газов в атмосфере Земли. Коллектив включает специалистов в области исследования планетных атмосфер, численного моделирования, высотных облаков на Земле. Полученные результаты будут опубликованы в 12 статьях в ведущих журналах из списков WoS, Scopus и RSCI.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Лугинин М.С. Bimodal aerosol distribution in Venus' upper haze from joint SPICAV-UV and -IR observations on Venus Express Icarus, V.409, 115866 (год публикации - 2024)
10.1016/j.icarus.2023.115866

2. Федорова А.А. Distribution of atmospheric aerosols during the 2007 Mars dust storm by solar infrared occultation on Mars-Express Тезисы четырнадцатого московского симпозиума по исследованию солнечной системы 14M-S3, 14MS3-MS-07, p. 34-35 (год публикации - 2023)
10.21046/14MS3-2023

3. Федорова Е.С., Беляев Д.А., Федорова А.А., Лугинин М.С., Кораблев О.И. Восстановление концентраций CO2, HDO и H2O и температуры в мезосфере Венеры по данным солнечного просвечивания SOIR/VEx за 2006-2014 гг. Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН., XXI.P.337, C. 440. (год публикации - 2023)
10.21046/21DZZconf-2023a

4. Трохимовский А.Ю., Федорова А.А., Кораблев О.И., Патракеев А.В., Коконков Н.И. Локализованные детектирования хлороводорода в атмосфере Марса. Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН., XXI.P.428, С. 438. (год публикации - 2023)

5. Беляев Д.А. Scientific concept of the DAVUS experiment: Descent in the atmosphere of Venus with an ultraviolet spectrometer XX Symposium on High Resolution Molecular Spectroscopy HighRus-2023: Abstracts of Reports. — Томск : Издательство ИОА СО РАН, D26, p. 53 (год публикации - 2023)

6. Кораблев О.И. The Mars Atmosphere as Reveled by IR spectroscopy in the ExoMars TGO ACS Experiment XX Symposium on High Resolution Molecular Spectroscopy HighRus-2023: Abstracts of Reports. — Томск : Издательство ИОА СО РАН, K1, p. 98-99 (год публикации - 2023)

7. Лугинин М.С. Retrieval of upper haze aerosol proporties at Venus from SPICAV−UV and –IR data Тезисы четырнадцатого московского симпозиума по исследованию солнечной системы 14M-S3, 14MS3-VN-05, 193-194 (год публикации - 2023)
10.21046/14MS3-2023

8. Трохимовский А.Ю., Фёдорова А.А., Лугинин М.С., Монтмессин Ф. , Кораблёв О.И. Хлороводород в атмосфере Марсе по данным прибора ACS миссии «ЭкзоМарс» Сборник тезисов, Международный симпозиум по Атмосферной Радиации и Динамике (МСАРД-2023), МСАРД – 2023. Тезисы.- С.Пб.: 2023.-С. 253-255. (год публикации - 2023)

9. Лугинин М.С. Bimodal distribution of aerosols in the upper haze of Venus: insights from joint SPICAV-UV and -IR observations on Venus Express COSPAR, B4.2-0020-24. 45th COSPAR Scientific Assembly, July 13-21, 2024. Busan, Republic of Korea. (год публикации - 2004)

10. Федорова А.А., Лугинин М.С., Кораблев О.И., Монмессан Ф., Берто Ж.-Л. Многолетние наблюдения минеральной пыли и ледяных облаков в атмосфере Марса в эксперименте СПИКАМ ИК на КА Марс-Экспресс Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. C. 476. DOI 10.21046/22DZZconf-2024a (год публикации - 2024)
10.21046/22DZZconf-2024a

11. Федорова А.А., Кораблев О.И., Монмессан Ф., Берто Ж.-Л., Бецис Д.С., Лефевр Ф. Distribution of atmospheric aerosols during the 2007 Mars dust storm (MY 28): Solar infrared occultation observations by SPICAM Icarus, Icarus, Volume 415, June 2024, 116030 (год публикации - 2024)
https://doi.org/10.1016/j.icarus.2024.116030

12. Угольников О.С. Noctilucent clouds altitude and particle size mapping based on spread observations by ground-based all-sky cameras Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, Volume 259, 2024, 106242 (год публикации - 2024)
10.1016/j.jastp.2024.106242

13. Лугинин М., Трохимовский А., Тайсум Б., Федорова А.А., Кораблев О., Олсен К., Монтмессан Ф., Лефевр Ф. Evidence of rapid hydrogen chloride uptake on water ice in the atmosphere of Mars Icarus, Icarus, Volume 411, 15 March 2024, 115960 (год публикации - 2024)
https://doi.org/10.1016/j.icarus.2024.115960

14. Олсен К.С., Федорова А.А., Касс Д., Клейнбел А., Трохимовский Аю, Кораблев О., Монтмессан Ф., Лефевр Ф., Баджио Л., Олдай Х., Беляев Д., Холмс Дж., Мейсон Дж., Стритер П., Рейджран К., Патель М., Патракеев А., Шакун А. Relationships Between HCl, H2O, Aerosols, and Temperature in the Martian Atmosphere: 2. Quantitative Correlations Journal of Geophysical Research: Planets, Journal of Geophysical Research: Planets, 129, e2024JE008351 (год публикации - 2024)
10.1029/2024JE008351

15. Угольников О. Five-years altitude statistics of noctilucent clouds based on multi-site wide-field camera survey Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, Volume 269, 106491, April 2025. (год публикации - 2025)
10.1016/j.jastp.2025.106491

16. Федорова Е.С., Беляев Д.А., Федорова А.А., Кораблев О.И. Тепловая структура и плотность мезосферы и нижней термосферы Венеры по данным SOIR/VEx 2006-2014 гг. ИКИ РАН, Москва, Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. C. 477. XXII.P.337 (год публикации - 2024)
10.21046/22DZZconf-2024a

17. - DISTRIBUTIONS OF CO2, HDO AND H2O CONCENTRATION AND TEMPERATURE IN THE MESOSPHERE OF VENUS BASED ON SOIR/VEX OBSERVATIONS FOR 2006–2014 ИКИ РАН, Москва, THE FIFTEENTH MOSCOW SOLAR SYSTEM SYMPOSIUM 2024, 15MS3-VN-06, pp. 75-76 (год публикации - 2024)
10.21046/15MS3-2024

18. Жарикова М.С., Медведев А.С., Федорова А.А., Шапошников Д.С., Беляев Д.А., Лугинин М.С. ВОДЯНОЙ ЦИКЛ МАРСА В МОДЕЛИ ОБЩЕЙ ЦИРКУЛЯЦИИ МАРСА MAOAM: СРАВНЕНИЕ С ДАННЫМИ ЭКСПЕРИМЕНТА ACS НА КА TGO ИКИ РАН, Москва, Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. C. 469 (год публикации - 2024)
10.21046/22DZZconf-2024a

19. Степанова Е.С., Беляев Д.А., Федорова А.А., Кораблев О.И. Алгоритм восстановления вертикальных профилей температуры в мезосфере Венеры по данным солнечного просвечивания SOIR/Venus Express Материалы 23-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Материалы 23-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2025. C. 485. DOI 10.21046/23DZZconf-2025a (год публикации - 2025)
10.21046/23DZZconf-2025a

20. Лугинин М.С. Evidence of bimodality in Martian water ice clouds from the ACS/TGO solar occultation observations Тезисы 16го московского симпозиума по исследованию солнечной системы 16M-S3, ИКИ РАН, Москва , 16MS3-MS-03, p.26-27 (год публикации - 2025)
10.21046/16MS3-2025

21. - Thermal structure of the upper atmosphere of Venus from occultation experiments ИКИ РАН, Abstract book THE SIXTEENTH MOSCOW SOLAR SYSTEM SYMPOSIUM 2025, 16MS3-VN-PS-01, pp. 184-187 (год публикации - 2025)
10.21046/16MS3-2025

22. Беляев Д.А., Федорова А.А., Трохимовский А., Жарикова М., Лугинин М.С,, Монтмессан Ф., Кораблев О.И. Насыщение водяного пара в мезосфере и термосфере Марса по данным затменного эксперимента ACS миссии ExoMars/TGO Санкт-Петербургский государственный университет, Сборник тезисов "Международный симпозиум «Атмосферная радиация и динамика» (МСАРД-2025)", ISARD-2025-upper005, с. 150 (год публикации - 2025)

23. Степанова Е.С,, Беляев Д.А., Федорова А.А., Кораблев О.И. Структура верхней атмосферы Венеры по данным затменного эксперимента SOIR/VEx Санкт-Петербургский государственный университет, Сборник тезисов "Международный симпозиум «Атмосферная радиация и динамика» (МСАРД-2025)", ISARD-2025-upper007, с. 159 (год публикации - 2025)

24. Жарикова М.С., Медведев А.С., Федорова А.А,, Шапошников Д.С., Беляев Д.А,, Лугинин М.С. Сравнение результатов моделирования водяного пара в атмосфере Марса моделью MAOAM с данными прибора ACS миссии ExoMars за 34, 35 и 36 Марсианские годы Санкт-Петербургский государственный университет, Сборник тезисов "Международный симпозиум «Атмосферная радиация и динамика» (МСАРД-2025)", ISARD-2025-upper011, с. 160 (год публикации - 2025)

25. Лугинин М.С., Трохимовский А.Ю., Тайсум Б., Федорова А.А,, Кораблев О.И., Олсен К., Монмессан Ф., Лефевр Ф. Поглощение хлороводорода аэрозолями водяного льда в атмосфере Марса по данным прибора ACS проекта «ЭкзоМарс» Санкт-Петербургский государственный университет, Сборник тезисов "Международный симпозиум «Атмосферная радиация и динамика» (МСАРД-2025)", ISARD-2025-upper012, с. 155-156 (год публикации - 2025)

26. Лугинин М.С., Игнатьев Н.И., Федорова А.А., Трохимовский А.Ю., Кораблёв О.И. Двухмодовое распределение размеров частиц водяного льда в облаках Марса по данным эксперимента ACS на борту TGO Материалы 23-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, Материалы 23-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2025. C. 481. DOI 10.21046/23DZZconf-2025a (год публикации - 2025)
10.21046/23DZZconf-2025a

27. Жарикова М.С. Comparison of the MAOAM water vapor modeling results with ExoMars ACS data Тезисы 16го московского симпозиума по исследованию солнечной системы 16M-S3, ИКИ РАН, Москва, 16MS3-MS-04, p.28 (год публикации - 2025)
10.21046/16MS3-2025

28. Федорова А.А. LONG-TERM OBSERVATIONS OF AEROSOL VERTICAL DISTRIBUTION ON MARS BY SPICAM IR ON MARS-EXPRESS Тезисы 15го московского симпозиума по исследованию солнечной системы 15M-S3, ИКИ РАН, Москва, 2025, 16MS3-MS-01, p. 23-24 (год публикации - 2025)
10.21046/16MS3-2025

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Проект посвящен решению задач, направленных на поиск общих закономерностей в физике аэрозолей планет земной группы, используя данные российских приборов, работающих или работавших на орбитах Марса и Венеры (SPICAM/Mars Express; ACS/ExoMars TGO; SPICAV-SOIR/Venus Express), о составе и состоянии аэрозолей в их атмосферах, а также используя современные численные модели, в частности модель общей циркуляции Марса MAOAM. Ниже представлены основные результаты проделанной нами работы по основным темам проекта в 2024: 1) Продолжена работа с трехмерной численной моделью общей циркуляции атмосферы Марса MAOAM. Модель была перенесена на сервер ИКИ РАН. Для модели были подготовлены пылевые сценарии 35 и 36 Марсианского года (МГ) и проведены расчеты водяного цикла Марса для этих лет. Сравнения модельных температур с экспериментальными данными ACS показывает хорошее совпадение профилей как в старой модели (34 год), так и в новой (35 и 36 год). В верхней атмосфере в сезоны Ls = 180°-225° и Ls = 315°-360° модель 35го и 36го года переоценивает температуру на 15-20 K. Также новая модель значительно недооценивает содержание водяного пара в атмосфере в течение всего МГ по сравнению с наблюдениями, что говорит о необходимости доработки модели, в частности гидрологического блока. 2) По данным солнечных затмений эксперимента SPICAM IR проведено исследование оптических и микрофизических свойств аэрозоля в атмосфере Марса за период c 2006 по 2022 год (28-36 МГ). Восстановлены вертикальные профили размеров частиц и численной плотности. Благодаря разработанному алгоритму удалось разделить в наблюдениях водяной лед и минеральную пыль. Получены сезонные и широтные тренды размеров частиц, относительной концентрации и массового коэф-та перемешивания для H2O льда и пыли в атмосфере. Найдено хорошее согласие с одновременными измерениями ACS TGO на индивидуальных профилях и с сезонно-широтными распределениями MCS и MCD по массовому коэффициенту перемешивания. Получены характеристики полярных облаков на границе полярной ночи в обоих полушариях. Продолжена работа по собственным наблюдениям полярных мезосферных облаков на Земле. В 2024 г. проведены наблюдения облаков сетью из 6 наземных пунктов наблюдений в центральных районах России, удаленных друг от друга на 50-100 км, что сравнимо с высотой самих облаков (80-82 км). Восстановлено поле высот мезосферных облаков на основе наблюдений в 2020-2024 годах. Оценена средняя оптическая высота облаков (80.9 км) и средняя высота наиболее ярких облаков (80.1 км), которая оказалась существенно меньше характерных высот мезосферных облаков по триангуляционным измерениям в XX веке (около 82 км). Также были получены характерные особенности вертикального распределения ледяных частиц в мезосфере. 3) Был проведен поиск корреляций между содержанием HCl, H2O, облаков из водяного льда и пылевых частиц в зависимости от сезона и географического положения в атмосфере Марса по данным каналов MIR и NIR научного комплекса ACS/TGO и прибора MCS с борта космического аппарата MRO. Были обработаны данные, полученные с апреля 2018 г. по сентябрь 2023 г., охватывающие период в почти три марсианских года (с LS=163° 34-го МГ по LS=120° 37-го МГ). Были построены широтно-сезонные карты объёмной концентрации хлороводорода, водяного пара, объёмного коэффициента ослабления аэрозолей за весь проанализированный период наблюдения, а также произведён поиск корреляций между ними. Было обнаружено, что в сезон перигелия HCl наблюдается на всех долготах в диапазоне высот 10–50 км в южном полушарии и только на самых больших высотах (40–50 км) в северном полушарии. В сезон афелия HCl детектировался только в определенные даты и над некоторыми областями планеты. Обнаружена значительная корреляция между величинами концентраций HCl и H2O, что свидетельствует о наличии общего механизма, влияющего на концентрации этих газов. Обнаружена нелинейная зависимость концентрации HCl от коэффициента ослабления водяного льда. Также наблюдается качественная пространственная и временная корреляция между активностью пыли и большинством случаев детектирования HCl. На это также указывает количественная оценка корреляции, однако величина коэффициента корреляции Пирсона оказывается небольшой. Это объясняется наличием нескольких агентов, регулирующих концентрацию хлороводорода в атмосфере Марс. Кроме того, неравномерное содержание хлористых соединений в минеральной пыли на поверхности планеты также может вызывать подобный эффект. 4) В 2024 г. было проведено исследование оптических и микрофизических свойств аэрозолей в атмосфере Венеры по данным прибора SOIR на КА Venus Express в геометрии солнечного просвечивания. Был произведён отбор наблюдений, наиболее подходящих для восстановления свойств аэрозоля. Были обработаны данные и восстановлены высотные профили пропускания, оптической толщины на луче зрения и аэрозольного коэффициента ослабления, а также микрофизические свойства аэрозольных частиц (капли водного раствора серной кислоты), такие как: эффективные радиусы и счётные концентрации. Было проведено сравнение восстановленных аэрозольных параметров с предыдущими результатами. В большинстве случаев восстанавливалось одномодовое распределение частиц по размерам со средним значением эффективного радиуса 0.46±0.12 мкм. Как было показано в 2023 г. из обработки совместных измерений УФ и ИК каналов эксперимента SPICAV, такой результат свидетельствует о фактическом наличии двух мод, при этом прибор не способен их различить. В тех случаях, когда восстанавливалось двухмодовое распределение, среднее значение эффективного радиуса составляло 0.10 ± 0.02 мкм для моды 1 и 1.1 ± 0.3 мкм для моды 2. Эти значения хорошо согласуются с предыдущими наблюдениями. 5) По данным солнечных просвечиваний SOIR проведено восстановление высотных профилей температуры и плотности CO2, H2O и HDO в атмосфере Венеры. Были обработаны измерения в спектральных полосах поглощения СО2, H2O и HDO за 2006-2014 г. Был отлажен алгоритм восстановления высотных профилей температуры с гидростатическим приближением для атмосферного давления в диапазоне высот мезосферы и нижней термосферы, от 65 до 115 км. Построена карта высотных профилей температуры по широтам: с ярко выраженной мезопаузой (самого холодного слоя атмосферы) с области между 95 и 100 км в районе экватора и в Северном полушарии. Было получено изотопное соотношение концентраций [HDO/H2O]. Оно составляет 0.103 ± 0.077, что в среднем в 300 раз больше земного стандарта (SMOW). Полученные профили послужат основой для анализа содержания H2O, его возможного насыщения в мезосфере и установления корреляций с наблюдениями SO2. По результатам проведенных работ в 2024 году было опубликована 4 статьи в ведущих зарубежных журналах по исследованию Солнечной системы, из них одна в журнале квартиля Q1, две статьи подготовлены к отправке в журнал.

Публикации

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Проект посвящен решению задач, направленных на поиск общих закономерностей в физике аэрозолей планет земной группы, используя данные российских приборов, работающих или работавших на орбитах Марса и Венеры (SPICAM/Mars Express; ACS/ExoMars TGO; SPICAV-SOIR/Venus Express), о составе и состоянии аэрозолей в их атмосферах, а также используя современные численные модели, в частности модель общей циркуляции Марса MAOAM. Ниже представлены основные результаты проделанной нами работы по основным темам проекта в 2025: 1) Продолжена работа с трехмерной численной моделью общей циркуляции атмосферы Марса MAOAM. Модель была модифицирована для возможности сравнения с учетом суточных вариаций. К данным наблюдений канала ACS NIR были добавлены данные канала MIR, что позволило существенно расширить высотный диапазон сравнения. В модели были получены аномально высокие значения водяного пара относительно данных, особенно для периода глобальной пылевой бури. Причина связана с особенностями описания пылевого цикла в модели, где он задается статичным вертикальным профилем. Такое статичное описание приводит к отсутствию подъёма пыли в верхние слои атмосферы во время пылевых бурь. В результате в период глобальной бури MY34 модель не воспроизводит увеличение концентрации пыли на высотах выше ~40–50 км, в то время как ожидаемая высота подъема пыли в этот период доходил до 80 км. Это приводит к чрезмерному подъёму водяного пара и его перенасыщению вплоть до высот около 150 км, в то время как данные ACS демонстрируют выраженное ограничение подъёма влаги в этот сезон. Определено направление дальнейшей работы, а именно замена статичной схемы на полуэмпирическую двухмоментную схему переноса пыли, в которой пылевые частицы транспортируются атмосферой в виде трейсеров. 2) По данным солнечных затмений эксперимента SPICAM IR проведено детальное исследование мезосферных и полярных облаков. Оптически тонкие высотные мезосферные облака наблюдались на высотах 70-90 км во время глобальных и региональных пылевых явлений, таких как GDS в MY28 и MY34 и региональная пыльная буря C. Интегральная оптическая толщина таких облаков была крайне малой < 0.02. Размер частиц составлял <1 мкм, а численная плотность варьировалась от 0,1 до десятков см-3. Облака Южного и Северного полярных поясов наблюдались в высоких широтах с вертикальной оптической толщиной превышающей 0,1 и размерами частиц от 0,2 до 1,2 мкм и высокой численной плотностью более 5 см-3. Проведено сравнение сезонного изменения облаков водяного льда по данным СПИКАМ и ACS-MIR. Впервые проведено сравнение между размерами частиц и насыщением водяного пара по наблюдениям серебристых облаков на Земле и мезосферных облаков на Марсе, используя по большей части собственные наблюдения. Показано, что облака формируются в идентичных областях давлений и температур. При этом размеры частиц на Земли в среднем от 2 до 10 раз меньше, чем на Марсе, а степень насыщения (перенасыщения) водяного пара на Земли и Марсе совпадают. По данным эксперимента ACS открыто двухмодовое распределение по размерам частиц водяного льда в атмосфере Марсе. 3) Продолжены наземные измерения мезосферных облаков на Земле. В период появления максимально ярких облачных полей (23-24 июня и 3-4 июля 2025 года) были проведены измерения идентичными камерами с известными спектральными характеристиками, удаленными на расстояние 135 км друг от друга. Были определены высоты облаков, а также эффективный размер частиц, который составлял 60 нм, что также совпадает с характерными размерами, полученными в предыдущие годы. Значимого эффекта влияния солнечной активности на указанные характеристики полярных мезосферных облаков не обнаружены. 4) В 2025 году был доработан и протестирован алгоритм восстановления высотных профилей плотности СО2 и температуры мезосферы Венеры по спектрам пропускания, измеренным прибором SOIR в режиме солнечного просвечивания. Мы сравнили профили по 104 сеансам наблюдений, восстановленных нашим алгоритмом (ИКИ) с теми же профилями, полученными по алгоритму ASIMUT и опубликованными в статье (Mahieux et al., 2024). Благодаря новому методу восстановления из полученных профилей температуры исчезли аномальные выбросы и холодный слой, который присутствует при восстановление алгоритмом ASIMUT. Алгоритм ИКИ работает более стабильно и демонстрирует реалистичные температуры, что также подтверждается сравнением с климатической моделью VCD. 5) В 2025 году были исследованы наблюдения двуокиси серы по данным спектрометра СПИКАВ УФ и одновременные им измерения водяного пара на высоте 62 км по данным СПИКАВ ИК и на высоте 69 км по данным спектрометра VIRTIS-H. Все три прибора, работали на борту КА «Венера-Экспресс» с 2006 по 2014 г. Были получены коэффициенты корреляции, а также их зависимости от среднего относительного содержания H2O на 62 и 69 км и SO2. Также были исследованы зависимости коэффициентов корреляции от времени (номера орбиты), местного времени и долготы. Было получено, что 21% наблюдений имеет значительную корреляцию широтных распределений H2O и SO2 (r > 0.7), а 33% демонстрируют значительную антикорелляцию H2O и SO2 (r < -0.7). Похожие проценты сохраняются и для экваториальной области и для средних широт. Для совместных наблюдений СПИКАВ ИК и УФ и VIRTIS-H можно заключить, что SO2 демонстрирует лучшую корреляцию с водяным паром на верхней границе облаков, чем на 62 км, где идет процесс формирования серной кислоты из которой состоят облака. По результатам проведенных работ в 2025 году была опубликована 1 статья в журнале Q2, 1 статья направлена в ведущих зарубежных журналах по исследованию Солнечной системы Journal of Geophysical Research-planets (Q1) в августе 2025 г, в настоящий момент проходит вторую рецензию. 1 статья подготовлена к отправке в тот же журнал.

Публикации