Научная деятельность в Институте оптики атмосферы

Весь путь создания и развития оптики атмосферы можно разделить на два периода: первый - это 1956-1969 годы, проходившие в стенах Сибирского физико-технического института, о нем я уже говорил в начале своего повествования, а второй - с 5 сентября 1969 года и по настоящее время. Естественно, что основные результаты были получены во втором периоде. Однако первый этап имеет очень важное значение, так как без него не было бы второго. Кроме того, очень важное значение на первом этапе имеют две мои первые персональные монографии (названия даны выше), изданные авторитетным московским издательством "Советское радио", переведенные на английский язык и изданные в США. Важным является и тот факт, что в конце этого этапа у нас широким фронтом использовались лазеры.

Говоря о лазерах, я хотел бы использовать фрагмент из уже цитированного очерка Владимира Виноградова "Единый во множествах", в котором дается характеристика лазеров не ученым, а журналистом. "Не случайно в специальной литературе подчеркивается, что три автора совершили одно из крупнейших открытий нашего века, на основе которого создаются и еще будут созданы новые виды связи, телевидения, сигнализации, прогрессивные технологические способы обработки материалов, новейшие приборы для самых разных научных и технических целей, средства автоматики, кибернетики и т.п.

Лазерам повезло - им не пришлось вести борьбу за существование, их признали сразу же, специалисты и неспециалисты стали говорить и писать о том, что лазеры - "новое чудо ХХ века", "мощное орудие прогресса", "надежда науки и практики будущего".

Изобретение лазера распахнуло перед человечеством двери в новый удивительный мир, обещавший заманчивые перспективы использования прибора с прозаическим названием "квантовый генератор" во всех сферах человеческой деятельности. Специалисты стали говорить о том, что дальнейшее развитие человеческого общества будет обязательно проходить под знаком квантовой электроники и что геральдика будущих веков неизменно будет включать в свою многозначительную символику все проникающий, всезнающий и всемогущий лазерный луч.

Но пока будущая геральдика остается прогнозами, нетерпеливая фантазия художников стремится воплотить признаки начинающегося покорения мира лазерным лучом в росписях, витражах, чеканках, встречающих посетителей томского Института оптики атмосферы. Взгляд поднимающегося по лестнице человека не может не приковать к себе начинающий холл второго этажа витраж - выразительная композиция из металла и цветного стекла. Многоцветье необычного витража, созданного известным дизайнером Семеном Егоровичем Булатовым, занимает полтора десятка квадратных метров. Цветные линии закручиваются в тревожные фантастические спирали, пронизанные стремительным лучом. Символика прозрачна: луч лазера проникает в галактики.

Не добравшись пока еще на практике - только пока! - до всегалактических проблем, лазер берется на родной планете за будничные дела, имя которым может быть легион. Вот одна из точек приложения сил квантовых генераторов света - всечеловеческая проблема: краткосрочные и долгосрочные прогнозы погоды. Известно, какое народнохозяйственное значение имеет успешное решение этой проблемы. Экономисты поразили воображение метеорологов, подсчитав как-то, что увеличение достоверности прогнозов всего на один процент может за год сэкономить государству до миллиарда рублей. "Ну, это уж слишком! - скажут скептики. - Лазер - и прогноз погоды. Что тут общего?!"

* * *

Второй этап развития оптики атмосферы существенно отличается от первого прежде всего материальной базой науки: увеличились площади, улучшилась оснащенность оборудованием. Так, если в СФТИ лаборатория инфракрасных излучений имела 220 м2, то уже через три года после открытия Института оптики атмосферы мы имели около 10 тыс. м2, а к концу этапа - более 20 тыс. м2. Что касается оснащенности оборудованием, то лазеры использовались, как правило, в совершенно новом направлении, а именно в лазерном зондировании атмосферы с Земли, кораблей и самолетов. Были разработаны более десятка лазерных спектрометров с высоким и сверхвысоким разрешением, обеспечившим регистрацию, измерение параметров десятков тысяч линий поглощения в спектрах различных газов впервые.

С помощью уникальной Сибирской лидарной станции получены и интерпретированы результаты лазерного зондирования профилей концентрации озона, окислов азота, концентрации и распределения частиц аэрозолей, а также температуры на высотах от 0 до 50 км, анализ которых позволил впервые выявить механизмы разрушения молекул озона за счет как естественных, так и антропогенных факторов. На втором этапе созданы также оригинальные теории во всех основных научных направлениях современной оптики атмосферы, получены соответствующие результаты экспериментальных исследований, обобщенные в "Библиотеке монографий по современным проблемам атмосферной оптики", состоящей из 9 томов:

  1. Зуев В.Е., Комаров В.С. Статистические модели температуры и газовых компонент атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 264 с.
  2. Зуев В.Е., Креков Г.М. Оптические модели атмосферы, Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 256 с.
  3. Зуев В.Е., Макушкин Ю.С., Пономарев Ю.Н. Спектроскопия атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 246 с.
  4. Зуев В.Е., Кабанов М.В. Оптика атмосферного аэрозоля. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 256 с.
  5. Зуев В.Е., Банах В.А., Покасов В.В. Оптика турбулентной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 272 с.
  6. Зуев В.Е., Землянов А.А., Копытин Ю.Д. Нелинейная оптика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 256 с.
  7. Зуев В.Е., Наац И.Э. Обратные задачи оптики атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 286 с.
  8. Зуев В.Е., Зуев В.В. Дистанционное оптическое зондирование атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1992. 232 с.
  9. Зуев В.Е., Титов Г.А. Оптика атмосферы и климат. Томск: изд-во "Спектр" Института оптики атмосферы, 1996. 272 с.

Отмечу также монографию, опубликованную в известном издательстве США Plenum Publishing Corporation, New York: V.E. Zuev. Laser Beams in the Atmosphere. 1982. 504 с. (38 печатных листов), заказанную мне издательством и в полном объеме опубликованную только на английском языке и лишь первую часть удалось издать на русском языке: Зуев В.Е. Распространение лазерного излучения в атмосфере. М.: Радио и связь, 1981. 288 с.

Не вызывает сомнения, что эта заказная монография сыграла весьма важную роль в создании высокого авторитета Института оптики атмосферы за рубежом.

Подводя итоги научной деятельности института за 29 лет его существования (с 1969 по 1998), приведу соответствующие цифровые показатели: опубликовано 130 монографий, в том числе около 30 на английском языке, более 6000 статей, в том числе на английском языке более 500 статей, включая около 200 статей в английской версии ежемесячного журнала "Оптика атмосферы" (1988-1991 гг.) и "Оптика атмосферы и океана" (1992-1998 гг.), выходящего на русском и английском языках в издательстве "Спектр" Института оптики атмосферы. За тот же 29-летний период деятельности института его учеными сделано более 7000 научных докладов, в том числе на международных конференциях более 1000, включая доклады, сделанные на "15-й Международной конференции по лазерному зондированию", проведенной Институтом оптики атмосферы в июле 1990 г. в закрытом городе Томске по специальному разрешению Политбюро КПСС.

Говоря об официальных признаниях института, начну с самого первого. Речь идет о награждении юбилейным Почетным знаком ЦК КПСС, СМ СССР, ВЦСПС и ЦК ВЛКСМ в связи с празднованием 50-летнего юбилея образования СССР, институту в это время было 2 года и 3 месяца. Добавим, что Сибирскому отделению АН СССР было выделено два Почетных знака, на второй Почетный знак президиум СО АН СССР представлял Якутский филиал, но его не утвердил президиум АН СССР.

В дальнейшем институт неоднократно получал знаки отличия с международных и союзных выставок, а именно золотые медали с Ляйпцигской выставки, значительное количество золотых и серебряных медалей ВДНХ, а его сотрудники регулярно награждались правительственными и другими наградами.