Научные направления, включенные в программу симпозиума:
Спутниковое пассивное и активное зондирование параметров атмосферы и подстилающей поверхности (температура и влажность атмосферы, малые газовые составляющие (МГС), аэрозоли, облака, излучательная способность и температура подстилающей поверхности, характеристики поля ветра в свободной атмосфере и вблизи водной поверхности и др.), физико-математические основы, методы и алгоритмы интерпретации, радиационное моделирование, быстрые модели радиационных расчетов, анализ погрешностей, информационные продукты спутникового зондирования и их валидация, усвоение спутниковых данных в численных прогностических моделях, текущие и планируемые эксперименты по спутниковому зондированию параметров атмосферы и подстилающей поверхности. Задачи интеркалибровки (внешней калибровки) целевой аппаратуры спутников наблюдения Земли, а также наблюдения арктического региона с высокоэллиптической гидрометеорологической космической системы «Арктика-М».
Наземное, самолетное и аэростатное зондирование параметров окружающей среды, пассивные и активные методы, физико-математические основы, аппаратура дистанционных измерений в различных областях э.м. спектра, методы и алгоритмы интерпретации измерений, численный анализ информативности и точности дистанционных измерений, результаты зондирования климатически и экологически важных параметров атмосферы и поверхности, перспективы развития дистанционных измерений, результаты участи в международных сетях мониторинга, синергетические методы зондирования. Аппаратура для исследований радиационных характеристик атмосферы и дистанционного зондирования атмосферы и подстилающей поверхности, результаты комплексных программ исследований атмосферы.
Теория переноса излучения и атмосферная оптика в атмосферах планет. Современные численные методы моделирования радиационных процессов. Атмосферная молекулярная спектроскопия (экспериментальные и теоретические исследования спектров атмосферных газов, валидация баз данных, молекулярное поглощение и излучение в атмосфере), перенос солнечного и собственного излучения атмосферы, перенос поляризованного излучения, неравновесное излучение, перенос излучения в трехмерных средах.
Характеристики взаимодействия радиации с аэрозолем и облачностью: методы расчета и эксперимент, натурные и лабораторные исследования. Микрофизические и оптические свойства аэрозоля и облаков разного фазового состава: зависимость оптических свойств облаков от параметров микрофизической структуры и температуры облака, методы учета влияния формы облачных частиц на оптические характеристики облака. Оптическая диагностика свойств аэрозоля и облачности. Спутниковая информация о микрофизических свойствах облаков и её использование. Радиационный форсинг аэрозоля.
Моделирование газового и аэрозольного состава атмосферы. Моделирование поведения озонового слоя в прошлом и будущем. Химические и физические процессы в озоносфере. Озоновый слой и циркуляция атмосферы. Вариации содержания озона на разных временных масштабах. Характеристики вертикального распределения озона по данным измерений и моделирования. Влияние процессов в верхней атмосфере на озоновый слой. Чувствительность озонового слоя к воздействию антропогенных факторов. Влияние озона на окружающую среду, биосферу и здоровье человека. Влияние вулканических извержений, солнечной активности и событий космической погоды на поведение озонового слоя.
Радиационный режим подстилающей поверхности и атмосферы, радиационный баланс Земли как планеты - измерения и моделирование. Радиационные алгоритмы и их валидация. Пространственные и временные изменения солнечной радиации в разных спектральных диапазонах по данным наземных и спутниковых измерений.
Наблюдения, анализ данных и численное моделирование динамических процессов в средней и верхней атмосфере, включая ионосферу. Определение характеристик циркуляции, глобальных волн (приливы, планетарные волны), волн от локальных источников (внутренние гравитационные волны и инфразвук) и турбулентности по данным измерений и реанализа. Моделирование генерации, распространения и разрушения атмосферных волн, их нелинейного взаимодействия друг с другом и со средним потоком. Зависимость атмосферных движений от других динамических процессов в атмосфере, гидросфере и в твердой Земле, а также от внешних воздействий (вариаций солнечной активности, магнитных бурь, высыпания энергичных частиц и т.д.). Динамическое взаимодействие слоев атмосферы.
Наблюдения вертикальных распределений температуры, давления, плотности и их различных вариаций в мезосфере, термосфере и ионосфере. Анализ и модели энергетического бюджета и его составляющих указанных слоёв атмосферы. Наблюдения нейтрального и ионного состава и их различных вариаций в мезосфере, термосфере и ионосфере. Моделирование физических и химических процессов в верхней атмосфере и учет атмосферно-ионосферного и магнитосферно-ионосферного взаимодействия5. Связь структуры и состава верхней атмосферы с динамическими процессами в нижней атмосфере, гидросфере, твердой Земле и процессами на Солнце и в магнитосфере. Влияние ионосферной изменчивости на динамические процессы в магнитосфере и Глобальную Электрическую Цепь. Наблюдение и моделирование неравновесного излучения в верхней атмосфере в ультрафиолетовом, видимом, инфракрасном и микроволновом диапазонах. Фотохимия и кинетика возбужденных состояний нейтральных атомов и молекул.
Особенности пространственно-временной изменчивости характеристик радиационного баланса полярных районов. Результаты измерений и моделирования изменений потоков длинноволновой и коротковолновой радиации, обусловленных естественными и антропогенными факторами. Долговременные тренды газового и аэрозольного состава полярной атмосферы. Формирование и развитие полярных стратосферных облаков, гетерогенные процессы на их поверхности. Основные причины формирования аномалий содержания озона и УФ освещенности поверхности и возможности прогноза озоновых мини-дыр и УФ освещенности. Факторы, определяющие устойчивость циркумполярного вихря. Особенности термического режима полярной атмосферы. Основные физические процессы, определяющие изменчивость состава и структуры полярной стратосферы в Северном и Южном полушариях.