03.06.01 Физика и астрономия. Профиль

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по научной работе
_______________ С.Р. Деркач
«___» _____________2014 год
ПРОГРАММА
Вступительных испытаний в аспирантуру по образовательным программам
высшего образования – программам подготовки научно-педагогических кадров
в аспирантуре.
Направление: 03.06.01 «Физика и астрономия»
Направленность (профиль): «Физика атмосферы и гидросферы»
Кафедра-разработчик: физика
Политехнический институт
Лист согласования
1. Разработчик д.ф.-м.н., профессор А.А. Намгаладзе
2. Программа вступительных испытаний рассмотрена и одобрена на заседании
кафедры_физики_ протокол №_______ от ____________________.
Заведующий кафедрой___физики____________
__________________
дата
___________________
подпись
_Н.Н.Морозов
Лист переутверждения
Программа вступительных испытаний в аспирантуру переутверждена на
_______/_________учебный год без изменений и дополнений.
Зав. кафедрой ____________________, протокол № ____ от «___»___________
_______г.
Программа вступительного экзамена по специальности переутверждена
на _______/_________учебный год без изменений и дополнений.
Зав. кафедрой ____________________, протокол № ____ от «___»___________
_______г.
Программа вступительного экзамена по специальности переутверждена
на _______/_________учебный год без изменений и дополнений.
Зав. кафедрой ____________________, протокол № ____ от «___»___________
_______г.
Программа вступительного экзамена по специальности переутверждена
на _______/_________учебный год без изменений и дополнений.
Зав. кафедрой ____________________, протокол № ____ от «___»___________
_______г.
============================================================
Приложение 2
Лист изменений, вносимых в программу вступительных испытаний в аспирантуру
В программу вступительных испытаний в аспирантуру вносятся следующие
изменения и дополнения:
1.________________________________________________________________
2.________________________________________________________________
3.________________________________________________________________
Дополнения и изменения внесены и одобрены на заседании
кафедры __________________________________________________________,
название кафедры
от «____»__________ _______г., протокол №_________.
Заведующий кафедрой ____________________________________
ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПО НАПРАВЛЕНИЮ
03.06.01 «ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ»
НАПРАВЛЕННОСТЬ «Физика атмосферы и гидросферы»
1. Основы физики плазмы. Ионосфера как плазма.
Движение заряженной частицы в магнитном поле. Гирорадиус, гирочастота.
Магнитный момент. Дрейфы заряженных частиц в магнитном поле. Ведущий
центр. Вмороженность магнитного поля в плазму. Магнитная ловушка. Питчугол.
Квазинейтральность, плазменная частота, радиус Дебая. Соударения в плазме. Ток в плазме. Магнитное давление. Диамагнетизм плазмы. Закон Ома. Проводимости плазмы в постоянных электрическом и магнитном полях. Проводимость Каулинга. Условие замагниченности плазмы. Электромагнитные и электростатические волны в плазме. Диэлектрическая проницаемость плазмы. Магнитоионная теория распространения радиоволн. Формула Эпплтона-Хартри.
Поглощение радиоволн.
2. Ионосферные измерения.
Вертикальное зондирование ионосферы. Наклонное и возвратно-наклонное
зондирование. Зондирование со спутников. Измерения поглощения. Риометры.
Измерения интегрального электронного содержания. Метод частичных отражений. Радиоавроральные измерения. Метод некогерентного рассеяния радиоволн. Зондовые измерения на космических аппаратах. Оптические измерения.
3. Математическое моделирование ионосферы.
Уравнения переноса для моментов функции распределения. Квазигидродинамические уравнения. Среднемассовая и диффузионная скорости. Учёт турбулентности. Кинетическое уравнение для сверхтепловых электронов. Системы
координат, используемые в ионосферном моделировании. Интегрирование по
дрейфовым траекториям. Начальные и граничные условия. Методы решения
моделирующих уравнений.
4. Магнитосфера Земли.
Солнечная активность. Радиоизлучение Солнца. Коротковолновое излучение
Солнца. Солнечный ветер, межпланетное магнитное поле. Солнечные вспышки. Магнитное поле Земли. Магнитопауза, строение магнитосферы.
Геомагнитные вариации, геомагнитная активность, геомагнитные бури и
суббури, полярные сияния.
Электрическое поле в магнитосфере. Поля коротации и конвекции.
Токи на поверхности и внутри магнитосферы. Кольцевой ток, продольные
токи.
Плазма в магнитосфере. Плазмосфера. Плазменный слой.
Магнитосферная суббуря.
5. Нейтральная атмосфера Земли.
Тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, экзосфера. Гидростатическое равновесие. Диффузионное равновесие. Фотодиссоциация.
Диффузия. Убегание лёгких частиц. Среднемассовые движения. Геострофическое приближение. Термосферные ветры. Приливы. Внутренние гравитационные волны.
Тепловой режим нейтральной атмосферы. Вариации температуры и состава.
Модели нейтральной атмосферы.
6. Процессы в ионосфере и высотное распределение ионосферных параметров.
Области D, E, F1, F2, протоносфера. Ионный состав. Фотоионизация. Слой
Чепмена. Корпускулярная ионизация. Рекомбинация. Ионно-молекулярные реакции. Квадратичный и линейный законы потерь электронов.
Времена жизни и времена переноса. Амбиполярная диффузия. Ветровое
увлечение. Электромагнитный дрейф. Роль процессов переноса в формировании ионосферных слоёв. Полярный ветер.
Тепловой режим электронов и ионов.
7. Вариации ионосферных параметров.
Широтные вариации. Экваториальная аномалия. Главный ионосферный провал. Авроральная зона. Полярная шапка. Область каспа.
Сезонные вариации. Зимняя аномалия области F. Зимняя аномалия области
D. Физические механизмы формирования сезонно-широтных вариаций ионосферных параметров.
Ионосферные возмущения и механизмы их формирования. Ионосферная буря.
Рекомендуемая литература
1. Акасофу С.-И., Чепмен С., Солнечно-земная физика, М., Мир, ч.1, 1974;
ч.2,1975.
2. Александров А.Ф., Богданкевич Л.С., Рухадзе А.А., Основы электродинамики плазмы, М., Высшая школа, 1978.
3. Альвен Г., Фельтхаммар К.-Г., Космическая электродинамика, М., Мир,
1967.
4. Альперт Я.Л., Распространение электромагнитных волн и ионосфера, М.,
Наука,
5. 1972.
6. Арцимович Л.А., Сагдеев Р.З., Физика плазмы для физиков, М., Атомиздат,
1979.
7. Белов П.Н., Численные методы прогноза погоды, Л., Гидрометеоиздат,
1975.
8. Брагинский С.И., Явления переноса в плазме. В кн.: Вопросы теории плазмы, М., Госатомиздат, 1963, Вып.1, с.183-272.
9. Брандт Дж., Солнечный ветер, М., Мир, 1973.
10.Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А., Физика ионосферы, М., Наука, 1988.
11.Высокоширотные геофизические явления, Л., Наука, 1974.
12.Гершман Б.Н., Ерухимов Л.М., Яшин Ю.Я., Волновые явления в ионосфере
и космической плазме, М., Наука, 1984.
13.Гинзбург В.Л., Распространение электромагнитных волн в плазме, М.,
Наука, 1967.
14.Гинзбург В.Л., Рухадзе А.А., Волны в магнитно-активной плазме, М.,
Наука, 1975.
15.Данилов А.Д., Власов М.Н., Фотохимия ионизованных и возбуждённых частиц в нижней ионосфере, Л., Гидрометеоиздат, 1973.
16.Дэвис К., Радиоволны в ионосфере, М., Мир, 1973.
17.Иванов-Холодный Г.С., Михайлов А.В., Прогнозирование состояния ионосферы (детерминированный подход), Л., Гидрометеоиздат, 1980.
18.Иванов-Холодный Г.С., Никольский Г.М., Солнце и ионосфера, М., Наука,
1969.
19.Ивановский А.И., Репнев А.И., Швидковский Е.Г., Кинетическая теория
верхней атмосферы, Л., Гидрометеоиздат, 1967.
20.Исаев С.И., Пудовкин М.И., Полярные сияния и процессы в магнитосфере
Земли, Л., Наука, 1972.
21.Ишимару С., Основные принципы физики плазмы, М., Атомиздат, 1975.
22.Кадомцев Б.Б., Коллективные явления в плазме, М., Наука, 1976.
23.Калиткин Н.Н., Численные методы, М., Наука, 1978.
24.Коваленко В.А., Солнечный ветер, М., Наука, 1983.
25.Космическая геофизика, М., Мир, 1976.
26.Кринберг И.А., Кинетика электронов в ионосфере и плазмосфере Земли, М.,
Наука, 1978.
27.Кринберг И.А., Тащилин А.В., Ионосфера и плазмосфера, М., Наука, 1984.
28.Лайонс Л., Уильямс Д., Физика магнитосферы, М., Мир, 1987.
29.Ляцкий В.Б., Токовые системы магнитосферно-ионосферных возмущений,
Л., Наука, 1978.
30.Ляцкий В.Б., Мальцев Ю.П., Магнитосферно-ионосферное взаимодействие,
М., Наука, 1983.
31.Мак-Ивен М., Филлипс Л., Химия атмосферы, М., Мир, 1978.
32.Мальцев Ю.П., Возмущения в магнитосферно-ионосферной системе, Апатиты, ПГИ КНЦ АН СССР, 1986.
33.Маров М.Я., Колесниченко А.В., Введение в планетную аэрономию, М.,
Наука, 1987.
34.Марчук Г.П., Методы вычислительной математики, М., Наука, 1977.
35.Мизун Ю.Г., Полярная ионосфера, Л., Наука, 1980.
36.Митра А.П., Воздействие солнечных вспышек на ионосферу Земли, М.,
Мир, 1977.
37.Монин А.С., Прогноз погоды как задача физики, М., Наука, 1969.
38.Монин А.С., Яглом А.А., Статистическая гидромеханика, М., Наука, ч.1,
1965.
39.Нишида А., Геомагнитный диагноз магнитосферы, М., Мир, 1980.
40.Ораевский В.Н., Коников Ю.В., Хазанов Г.В., Процессы переноса в анизотропной околоземной плазме, М., Наука, 1985.
41.Паркер Е.Н., Динамические процессы в межпланетной среде, М., Мир, 1965.
42.Поляков В.М., Щепкин Л.А., Казимировский Э.С., Кокоуров В.Д., Ионосферные процессы, Новосибирск, Наука, 1968.
43.Полярная верхняя атмосфера, М., Мир, 1983.
44.Полярные сияния и вторжение авроральных частиц, Л., Наука, 1976.
45.Прист Э.Р., Солнечная магнитогидродинамика, М., Мир, 1985.
46.Пудовкин М.И., Козелов В.П., Лазутин Л.А. и др., Физические основы прогнозирования магнитосферных возмущений, Л., Наука, 1977.
47.Ратклифф Дж.А., Магнитоионная теория и её приложения к ионосфере, М.,
Изд-во иностр. лит., 1962.
48.Рождественский Б.Л., Яненко Н.Н., Системы квазилинейных уравнений и их
приложений к газовой динамике, М., Наука, 1978.
49.Самарский А.А., Теория разностных схем, М., Наука, 1983.
50.Сергеев В.А., Цыганенко Н.А., Магнитосфера Земли, М., Наука, 1980
51.Солнечно-земная физика, М., Мир, 1968.
52.Солнечно-земные связи, погода и климат, М., Мир, 1982.
53.Термосферная циркуляция, М., Мир, 1975.
54.Уиттен Р., Поппов И., Основы аэрономии, Л., Гидрометеоиздат, 1977.
55.Хазанов Г.В., Кинетика электронной компоненты плазмы верхней атмосферы, М., Наука, 1979.
56.Чемберлен Д.Ж., Теория планетных атмосфер, М., Мир, 1981.
57.Чемберлен Д.Ж., Физика полярных сияний и излучения атмосферы, М., ИЛ,
1963.
58.Чепмен С., Каулинг Т., Математическая теория неоднородных газов, М.,
Изд-во иностр. лит., 1960.
59.Чепмен С., Линдзен Р., Атмосферные приливы, М., Мир, 1972.
60.Щепкин Л.А., Климов Н.Н., Термосфера Земли, М., Наука, 1980.
61.Явления в полярной ионосфере, Л., Наука, 1978.