Научные результаты

Коллектив Лаборатории микроволновых методов диагностики Отдела физики атмосферы и микроволновой диагностики имеет почти 50-летний опыт [1] как разработки и создания радиометрической аппаратуры миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн (в том числе – спектрорадиометров), так и проведения дистанционного радиотеплового зондирования земной атмосферы, подстилающих поверхностей и искусственных объектов. Среди разработок, выполненных на первом этапе существования коллектива, можно выделить создание метода и устройств повышения чувствительности супергетеродинных радиометров путем возврата сигнала, преобразованного в зеркальный канал [2]; изготовление полностью твердотельного радиометра 1,5-миллиметрового диапазона для экологических исследований с калибровкой без отключения принимаемого сигнала [3]; создание принципиально нового устройства – модулятора-калибратора, совмещающего в себе функции модулятора и электронно-управляемого эталона для сквозной калибровки радиометров миллиметрового диапазона [4], разработка метода одновременного дистанционного определения излучательной способности, термодинамической температуры и индикатрисы рассеяния различных земных покровов и создание многоканального поляриметра (длина волны 2,5 мм), реализующего этот метод [5]; и, наконец, создание первого в мире мобильного микроволнового озонометра (с аналоговым анализатором спектра) для мониторинга озонового слоя Земли [6]. Следует отметить, что данный спектрорадиометр после ввода в строй в 2004 г. был успешно использован на космодроме Байконур для исследования возмущений озонового слоя при пусках тяжелых ракет, мониторинга состояния озонового слоя в Арктике с борта ледокольного судна «Капитан Драницын», в составе вагона-лаборатории (экспедиция «Тройка») для построения меридиональных разрезов вертикального распределения озона, а также для регистрации вариаций стратосферного озона во время солнечного затмения 2006 г. (Кисловодск) [7]. Отметим, что ранее сотрудниками лаборатории были открыты «озоновые облака» [8], проведены длительные циклы измерений вертикального распределения озона над Нижним Новгородом [9] и в Заполярье (Апатиты Мурманской области, остров Хейса, Кируна, Швеция), а также в Антарктиде на станции Мирный [10–11].

В последующие годы были созданы новые микроволновые приборы для мониторинга характеристик нижней и средней атмосферы:

(1) первый в мире мобильный микроволновый спектрорадиометр, обеспечивающий непрерывный мониторинг термической структуры атмосферы в диапазоне высот от 10 до 55 км по данным наземных измерений спектра собственного излучения атмосферы в 5-мм полосе поглощения/излучения молекулярного кислорода [12–14];
(2) мобильный микроволновый озонометр с цифровым анализатором спектра для мониторинга озонового слоя Земли [15–16];
(3) мобильный микроволновый спектрорадиометр для мониторинга термической структуры тропосферы в диапазоне высот от 0 до 10 км в линии собственного излучения молекулярного кислорода [17–18];
(4) микроволновый радиометрический комплекс для исследования термической структуры атмосферы Земли в диапазоне высот 0–55 км [19];
(5) спектрорадиометр для дистанционное зондирования снежного покрова в миллиметровом диапазоне длин волн [28].

Необходимо отметить, что первые два прибора (стратосферный термометр и мобильный микроволновый озонометр) и спектрорадиометр для дистанционного зондирования снежного покрова вошли в число важнейших результатов работы РАН за 2010, 2015 и 2016 гг. соответственно (см. Научные достижения Российской академии наук в 2010 году, Доклад о состоянии фундаментальных наук в Российской Федерации и о важнейших научных достижениях российских ученых в 2015 году, Доклад о состоянии фундаментальных наук в Российской Федерации и о важнейших научных достижениях российских ученых в 2016 году.

В начале 2012 г. впервые проведены непрерывные одновременные микроволновые измерения озона и температуры средней атмосферы [21]. В работе [21] проведен анализ наблюдений зимней изменчивости озона в стратосфере над Нижним Новгородом в 2015–2016 гг. Для этого использовались результаты локальных наземных измерений с использованием мобильного озонометра, интерполяции спутниковых наблюдений SBUV, данных реанализа MERRA и численного моделирования с использованием модели состава нижней и средней атмосферы, в которой динамические параметры задавались из данных реанализа MERRA, а содержание озона рассчитывалось с учетом влияния фотохимических и динамических процессов. Сравнение показало, что все типы данных показывают сходную картину изменчивости содержания озона в течение зимних месяцев, основными чертами которой является наличие стабильного высотного максимума отношения смеси озона в средней стратосфере, на который накладываются кратковременные периоды увеличения содержания озона. При этом результаты измерений с использованием озонометра в целом хорошо соответствуют другим типам данных, а некоторые количественные различия, характерные и для других типов данных, скорее всего, характеризуют влияние локальной изменчивости содержания озона, т.к. только данные озонометра являются точечными, а остальные характеризуют площадную изменчивость. Использование данных численного моделирования позволило оценить влияние фотохимических и динамических факторов на наблюдаемую изменчивость содержания озона в зимние месяцы в атмосфере над Нижним Новгородом. Проведенный анализ показал, что фотохимические процессы локального образования и разрушения озона не являются источником наблюдаемых кратковременных временных максимумов содержания озона. Среди динамических процессов важную роль играют меридиональные потоки переноса озона из областей насыщенных и обедненных озоном, а также локальные эффекты дивергенции и конвергенции зонального и меридионального потоков. При этом в разные годы направление меридионального потока массы, соответствующее кратковременным периодам увеличения и уменьшения содержания озона на высотах его максимума, может быть как северным, так и южным. Определенным индикатором формирования кратковременных максимумов содержания озона может служить температура атмосферы, отклонение которой от средних климатических значений характеризует изменчивость динамических процессов, определяющих вариации отношения смеси озона на высотах стратосферы.

В работе [22] представлены результаты наземных микроволновых измерений эволюции вертикального содержания озона в средней атмосфере над Нижним Новгородом (56°20′ с.ш., 44° в.д.) зимой 2017–2018 гг. Выполнено их сопоставление с данными спутникового зондирования, полученными с помощью прибора MLS на спутнике Aura, и с данными реанализа ERA5. В частности, установлена степень зависимости содержания озона в стратосфере от положения границы полярного вихря по отношению к пункту наблюдения на разных высотах. Зарегистрировано, что, начиная с января 2018 года, вихрь приблизился к Нижнему Новгороду и далее вплоть до своего разрушения (12 февраля) его граница осциллировала над городом, так что внутри или снаружи вихря попеременно оказывались разные высотные эшелоны. Такая динамика вихря наиболее заметно повлияла на эволюцию стратосферного максимума содержания озона, положение которого отслеживало изменение границы вихря и квазипериодически менялось в диапазоне высот 30–35 км. Результаты наземного микроволнового зондирования в среднем дают меньшее относительное содержание озона, чем данные MLS с максимумом систематической разницы ~0.8 ppm на 38-39 км. Тем не менее, мы зарегистрировали заметно более четкую реакцию озона на изменение структуры вихря над Нижним Новгородом, чем в случае спутниковых данных и данных реанализа. В работе [23] проведен систематический анализ разницы между измеренными и смоделированными микроволновыми спектрами собственного излучения атмосферы в диапазоне частот 20–59 ГГц, полученными в результате более чем 4-летних наземных пассивных микроволновых и радиозондовых наблюдений над Нижним Новгородом (56,2° с.ш., 44° в.д.). В случае зенитных измерений в условиях ясного неба было обнаружено систематическое смещение (до ~2K) модельных спектров от измеренных на частотах 51–54 ГГц. Знак смещения зависит от используемой модели поглощения атмосферы. Детальное исследование бюджета ошибок свидетельствует о спектроскопической природе наблюдаемых различий и говорит о необходимости модернизации современных модели поглощения атмосферы. В последующей работе на эту тему [24] показано, что использование технически более сложной модели поглощения, основанной на применении формализма Energy Corrected Sudden [Makarov et al., J. Quant. Spectrosc. Rad. Transf. 2013], позволяет минимизировать систематическое смещение смоделированных спектров от измеренных до 0.6К.

В работе [25] сравниваются значения 15 конвективных индексов, полученных с помощью радиозондов и микроволновых профилей температуры и водяного пара, измеренных одновременно над Нижним Новгородом (56,2° с.ш., 44° в.д.) в течение 5 конвективных сезонов 2014–2018 гг. Для большинства показателей обнаружена хорошая или умеренная корреляция (с коэффициентами ~0,7–0,85). Мы оценили результаты прогнозирования гроз с заблаговременностью 12 часов для каждого радиозондового и микроволнового индекса. Было обнаружено, что точность прогнозов гроз по микроволновым индексам заметно выше, чем по радиозондовым. Более того, хорошая корреляция между радиозондовыми и микроволновыми значениями определенного индекса не обязательно соответствует близким результатам прогнозирования. Восемь микроволновых индексов (индекс Showalter, CAPE, Total Totals индекс, индекс TQ, индекс Джефферсона, индекс S, индекс K и индекс Томпсона) являются лучшими предикторами с точки зрения критериев TSS и HSS. В случае радиозондовых данных лучшими индексами являются индекс Джефферсона, индекс K, индекс S и индекс Томпсона. Только максимумы TSS и HSS для этих индексов близки к микроволновым TSS и HSS, тогда как возможности прогнозирования других индексов радиозондов оказались существенно хуже, чем в случае микроволновых данных. Наш анализ показал, что основная возможная причина такого расхождения – низкое качество данных радиозондов.

В работе [26] представлен математический аппарат метода оптимальной оценки для восстановления профилей температуры тропосферы (0–10 км) по радиометрическим данным с параметризацией искомых профилей в виде разложения по эмпирическим ортогональным функциям, получаемым путем сингулярного анализа ковариационной матрицы данных радиозондовых измерений. Показано, что в рамках такого подхода можно использовать сетку высокого разрешения по высоте при сравнительно небольшой размерности обратной задачи, что позволяет корректно усваивать статистику радиозондовых измерений и при этом оперативно восстанавливать профили температуры без привлечения больших численных мощностей. Проведено тестовое восстановление температуры по большому ансамблю модельных зашумленных спектров собственного излучения атмосферы на основе статистики радиозондовых измерений температуры над Нижним Новгородом. Получено, что среднеквадратичная ошибка восстановления температуры по спектрам в диапазонах частот 50–55 ГГц, 55–59 ГГц и 50–59 ГГц варьируется в диапазонах 0.5–2.7 К (на высотах 0–10 км), 0.3–1 К (на высотах 0–2 км) и 0.3–2.8 К (на высотах 0–10 км) соответственно. При этом оптимальное количество эмпирических ортогональных функций (размерность задачи) составляет 6–8 в случае спектров 50–55 ГГц, 8 – в случае спектров 55–59 ГГц и 10 – в случае спектров 50–59 ГГц.

В работе [27] было отмечено, что существует заметная (несколько сотен кГц) неоднозначность в определении резонансной частоты излучения озона на частоте ~110,836 ГГц (вращательный переход J = 6_1,5 - 6_0,6), широко используемой для измерений вертикальных профилей концентрации озона нижней стратосферы – средней мезосферы. Проведены длительные наземные измерения атмосферного микроволнового излучения в этом диапазоне с использованием модернизированной аппаратуры с относительно высоким спектральным разрешением (~12 кГц). Полученные спектры яркостной температуры позволили определить резонансную частоту этой линии озона равной 110835,909±0,016 МГц. Мы показали, что доплеровский сдвиг частоты горизонтальным ветром, а также вариации тропосферного поглощения мало влияют на полученный результат. Найденное значение на 130 кГц меньше лабораторно измеренного и отличается от расчетов современных моделей.

Коллектив имеет большой опыт руководства и выполнения грантов РФФИ и РНФ, где использовались и/или создавались новые микроволновые спектрорадиометры. В частности, в 2022–2024 годах был успешно выполнен грант РНФ 22-12-00064 «Разработка новых методов и средств дистанционного мониторинга важнейших характеристик мезосферы – нижней термосферы по данным спутниковых и наземных измерений» под руководством М.Ю. Куликова, в рамках которого проведена модернизация микроволнового комплекса для одновременного непрерывного мониторинга вертикальных распределений концентрации О3 в диапазоне высот 15–75 км и скорости зонального ветра в диапазоне высот 30–80 км. В настоящее время выполняется проект РНФ 26-17-00200 «Новые методы обработки экспериментальных данных для исследования эволюции химического состава стратосферы, в том числе в процессе быстроразвивающихся локальных возмущений» под руководством М.Ю. Куликова, где используется вся линейка микроволновых профилометров лаборатории.

Сотрудники лаборатории имеют опыт выполнения «инженерных» контрактов, предусматривающих создание экспериментальных образцов микроволновых приборов для дистанционного зондирования атмосферы и подстилающей поверхности с разработкой полного комплекта конструкторской документации. В частности, под руководством А.М. Фейгина был выполнен проект «Разработка новых инструментальных средств дистанционного зондирования температуры нижней и средней атмосферы с поверхности земли» в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса на 2014–2020 годы» (соглашение о предоставлении субсидии 14.607.21.0107 от 28 ноября 2014 года между Министерством образования и науки РФ и ИПФ РАН), договор № 01/01-2014 от 15 сентября 2014 г. между ИПФ РАН и SIA "Snowision" (Латвия) о создании прототипа мобильного дистанционного комплекса для мониторинга состояния снежного покрова [28].

Сотрудники лаборатории имеют разнообразный опыт применения статистических методов (например, байесова подхода) к задаче отыскания характеристик различных систем, в том числе при обработке экспериментальных данных. В частности, разработанный алгоритм на основе байесова подхода был использован для задачи восстановления вертикального распределения температуры воздуха в тропосфере и стратосфере и озона в стратосфере и мезосфере [12-22]. Кроме того, сотрудники лаборатории имеют большой опыт работы с трехмерными глобальными химико-транспортными и региональными моделями погоды [29]. В частности, в работе [29] трехмерная модель прогноза погоды WRF применялась для решения задач краткосрочного прогноза молниевой активности над Нижегородской областью.

Коллектив имеет следующие РИДы:

  1. Швецов А.А., Способ определения излучательной способности природных объектов, Авторское свидетельство SU 1670649 A1, V3/12. Заяв. 12.12.1988; Опубл. 15.08.1991. Бюл. № 30. 2 с.
  2. Гаврилов А.С., Мухин Д.Н., Лоскутов Е.М., Беликович М.В., Караштин Д.А., Программа для расчета нелинейной динамической моды и ее обоснованности по многомерному временному ряду (Версия 1), Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015614269. Заяв. № 2015611006, 24.02.2015. Дата регистрации 13.04.2015.
  3. Гаврилов А.С., Мухин Д.Н., Лоскутов Е.М., Беликович М.В., Караштин Д.А., Программа для расчета пространственно-временной моды по многомерному временному ряду, Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015614552. Заяв. № 2015611321, 03.03.2015. Дата регистрации 21.04.2015.
  4. Беликович М.В., Программа расчета характеристик снежного покрова «SNOW», Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016615467. Заяв. № 20116612864, 30.03.2016. Дата регистрации 25.05.2016.
  5. Швецов А.А., Рыскин В.Г., Большаков О.С., Караштин Д.А., Федосеев Л.И., Фейгин А.М., Устройство для калибровки микроволнового радиометра, Патент РФ RU 169583 U1. Заяв. 2016145689, 23.11.2016; Опубл. 23.03.2017. Бюл. № 9.
  6. Швецов А.А., Рыскин В.Г., Куликов М.Ю., Беликович М.В., Большаков О.С., Караштин Д.А., Красильников А.А., Кукин Л.М., Леснов И.В., Скалыга Н.К., Федосеев Л.И., Фейгин А.М., Наземный пассивный микроволновый радиометрический комплекс для измерения высотного профиля температуры нижней и средней атмосферы Земли, Полезная модель АААА-Г16-616121410169-4. Дата регистрации 14.12.2016. Патент на изобретение № 2726276 от 20.07.2020.
  7. Караштин Д.А., Куликов М.Ю., Беликович М.В., Мухин Д.Н., Красильников А.А., Швецов А.А., Рыскин В.Г., Скалыга Н.К., Федосеев Л.И., Фейгин А.М., Способ определения высотного профиля температуры средней атмосферы, Изобретение 615111910008. Заяв. 2015146425, 29.10.2015, Опубл. 10.05.2017.

Основные публикации коллектива:

  1. Ю.Ю. Куликов, Е.Ф. Ризов, Л.И. Федосеев, А.А. Швецов. И.В. Кузнецов, Э.П. Кукина, «Измерение оптической толщи атмосферы Земли в линиях СО и О3 (l=1,3-1,4мм)» // Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана, Т. 11, С. 1071, 1975.
  2. В.Г. Божков, В.А. Геннеберг, Ю.А. Дрягин, Л.И. Федосеев, А.А. Швецов, «Повышение эффективности однополосного приема миллиметрового излучения путем возврата сигнала, преобразованного в зеркальный канал» // Известия вузов. Радиофизика, Т. 45, № 1, С. 39–46, 2002.
  3. С.Э. Привер, Л.И. Федосеев, А.А. Швецов, «Твердотельный спектрорадиометр для экологических исследований в 1,5 – миллиметровом окне прозрачности атмосферы» // Известия вузов. Радиофизика, т. 49, № 4, с. 294–299, 2006.
  4. A.A. Krasilnikov, M.Yu. Kulikov, V.G. Ryskin, L.I. Fedoseev, A.A. Shvetsov, V.G. Bozhkov, and O.S. Bol’shakov, Calibration system for microwave radiometers based on modulator-calibrator // Instruments and Experimental Techniques. Vol. 60, No. 5, p. 701–704, 2017. DOI: 10.1134/S0020441217040169, https://link.springer.com/article/10.1134/S0020441217040169.
  5. А.А. Швецов, Д.В. Коротаев, Л.И. Федосеев, «Дистанционное зондирование земных покровов в линии излучения кислорода на длине волны 2,5 мм» // Известия вузов. Радиофизика, Т. 48, № 10–11, С. 905, 2005.
  6. Кропоткина Е.П., Куликов Ю.Ю., Рыскин В.Г., Соломонов С.В., «Исследование пространственно- временного распределения стратосферного озона по наблюдениям на миллиметровых волнах в умеренных и высоких широтах» // Известия вузов. Радиофизика, т. 50, № 10–11, 2007.
  7. Ю.Ю. Куликов, А.А. Красильников, В.М. Демкин, В.Г. Рыскин, «Вариации концентрации мезосферного озона во время полного солнечного затмения 29 марта 2006 года по данным микроволновой радиометрии» // Известия РАН. Физика атмосферы и океана, т. 44, с. 522–526, 2008.
  8. А.А. Красильников, Ю.Ю. Куликов, А.Б. Мазур, В.Г. Рыскин, Н.В. Серов, Л.И. Федосеев, А.А. Швецов, «Обнаружение „озоновых облаков“ в верхней стратосфере Земли методом миллиметровой радиометрии» // Геомагнетизм и аэрономия. 1997, Т. 37, № 3. С. 174.
  9. Yu.Yu. Kulikov, L.I. Fedoseev, A.A. Krasilnikov, and V.G. Ryskin, Microwave Monitoring of Ozone over Nizhny Novgorod // Геомагнетизм и аэрономия, Т. 34, № 5, С. 117–119, 1994.
  10. Kulikov Y.Y., Kuznetsov I.V., Andriyanov A.F., Borisov O.N., Dryagin S.Y., Erukhimova T.L., Kukin L.M., Lubyako L.V., Mocheneva O.S., Nikiforov P.L., Ryskin V.G., Suvorov E.V., Shanin V.N., Shvetsov A.A., and Yurkov V.M., Stratospheric ozone variability in high latitudes from microwave observations // J. Geophys. Res., v. 99, p. 21109–21116, 1994.
  11. Куликов Ю.Ю., Красильников А.А., Рыскин В.Г., «Результаты микроволновых исследований структуры озонового слоя полярных широт во время зимних аномальных потеплений стратосферы» // Известия РАН, Физика атмосферы и океана, т. 38, № 2, с. 182–191, 2002.
  12. А.А. Швецов, Л.И. Федосеев, Д.А. Караштин, О.С. Большаков, Д.Н. Мухин, Н.К. Скалыга, А.М. Фейгин, «Измерение профиля температуры средней атмосферы с помощью наземного спектрорадиометрического комплекса» // Известия вузов. Радиофизика, 5–6, 350–354, 2010.
  13. Швецов А.А., Федосеев Л.И., Большаков О.С., Караштин Д.А. «Микроволновый спектрорадиометр для наземного комплекса температурного зондирования стратосферы» // Приборы и техника эксперимента. № 1. c. 134–135. 2011.
  14. А.А. Швецов, Д.А. Караштин, Л.И. Федосеев, Д.Н. Мухин, Н.К. Скалыга, О.С. Большаков, А.М. Фейгин «Наземное зондирование термической структуры средней атмосферы в диапазоне частот 50-60 ГГЦ» // Известия вузов. Радиофизика. Т. 54, № 8–9, 2011.
  15. A.A. Krasil'nikov, M.Yu. Kulikov, L.M. Kukin, V.G. Ryskin, L.I. Fedoseev, A.A. Shvetsov, M.V. Belikovich, O.S. Bolshakov, A.M. Schitov, V.L. Mikhailovskiy, V.A. Shumilov, and A.M. Feigin, Mobile spectroradiometric complex for middle atmosphere ozone soundings // Radiophysics and Quantum Electronics, v. 56, № 8–9, p. 699–709, 2013.
  16. A.A. Krasilnikov, M.Yu. Kulikov, L.M. Kukin, V.G. Ryskin, L.I. Fedoseev, A.A. Shvetsov, O.S. Bolshakov, A.M. Shchitov, and A.M. Feigin, Automated Microwave Radiometer for Measuring the Atmospheric Ozone Emission Line // Instruments and Experimental Techniques, Vol. 60, No. 2, pp. 271–273, 2017. DOI: 10.1134/S002044121701033X
  17. A.A. Shvetsov, V.G. Ryskin, M.Yu. Kulikov, L.M. Kukin, L.I. Fedoseev, A.M. Schitov, and A.M. Feigin, Ground-based microwave spectroradiometer for thermal sounding of the troposphere // Instruments and Experimental Techniques, Volume 59, Issue 3, p. 433–436, 2016. http://link.springer.com/article/10.1134/S0020441216020275, DOI: 10.1134/S0020441216020275.
  18. A.A. Shvetsov, M.V. Belikovich, A.A. Krasilnikov, M.Yu. Kulikov, L.M. Kukin, V.G. Ryskin, O.S. Bolshakov, I.V. Lesnov, A.M. Shitov, A.M. Feigin, V.B. Khaikin, and I.V. Petrov, A 5-mm Wavelength-Range Spectroradiometer for Studying the Atmosphere and Underlying Surface // Instruments and Experimental Techniques, Vol. 63, No. 6, pp. 885–889, doi: 10.1134/S0020441220050358, 2020.
  19. V.G. Ryskin, A. Shvetsov, M.Yu. Kulikov, M.V. Belikovich, O.S. Bol’shakov, A.A. Krasil’nikov, L.M. Kukin, I.V. Lesnov, N.K. Skalyga, and A.M. Feigin, Microwave Radiometric Complex for Studying the Thermal Structure of the Earth’s Atmosphere // Radiophysics and Quantum Electronics, v. 59, № 8, 734–740, 2017.
  20. M.Yu. Kulikov , A.A. Krasil’nikov, A.A. Shvetsov, L.I. Fedoseev, V.G. Ryskin, L.M. Kukin, D.N. Mukhin, M.V. Belikovich, D.A. Karashtin, N.K. Skalyga, and A.M. Feigin, Simultaneous ground-based microwave measurements of the middle-atmosphere ozone and temperature // Radiophysics and Quantum Electronics, v. 58, № 6, pp 409–417, 2015.
  21. T.S. Ermakova, S.P. Smyshlyaev, M.Yu. Kulikov, M.V. Belikovich, A.A. Krasil’nikov, V.G. Ryskin, A.A. Nechaev, and A.M. Feigin, Ozone Content Variability in the Atmosphere Above Nizhny Novgorord. Comparison of the Results of the Radiometric and Satellite Measurements, Reanalysis, and Numerical Simulation // Radiophysics and Quantum Electronics, v. 60, № 8, 640–652, 2018. https://link.springer.com/article/10.1007/s11141-018-9833-3. DOI:10.1007/s11141-018-9833-3.
  22. M.V. Belikovich, V.G. Ryskin, M.Yu. Kulikov, A.A. Krasilnikov, A.A. Shvetsov, and A.M. Feigin, Microwave observations of atmospheric ozone over Nizhny Novgorod in winter of 2017–2018 // Radiophysics and Quantum Electronics, 63, 191–206, https://doi.org/10.1007/s11141-021-10045-3, 2021.
  23. Belikovich M.V., Kulikov M.Yu., Makarov D.S., Skalyga N.K., Ryskin V.G., Shvetsov A.A., Krasil’nikov A.A., Dementyeva S.O., Serov E.A. and Feigin A.M., Long-term Observations of Microwave Brightness Temperatures over a Metropolitan Area: Comparison of Radiometric Data and Spectra Simulated with the use of Radiosonde Measurements // Remote Sensing, 13, 2061, 2021. https://doi.org/10.3390/rs13112061.
  24. Belikovich M.V., Makarov D.S., Serov E.A., Kulikov M.Y., and Feigin A.M., Validation of Atmospheric Absorption Models within the 20–60 GHz Band by Simultaneous Radiosonde and Microwave Observations: The Advantage of Using ECS Formalism // Remote Sensing. 2022, 14, 6042, IF 2021 WOS 5.349, SCOPUS 7.4. https://doi.org/10.3390/rs14236042
  25. M.Yu. Kulikov, M.V. Belikovich, N.K. Skalyga, M.V. Shatalina, S.O. Dementyeva, V. G. Ryskin, A.A. Shvetsov, A.A. Krasil’nikov, E.A. Serov and A.M. Feigin, Skills of Thunderstorm Prediction by Convective Indices over a Metropolitan Area: Comparison of Microwave and Radiosonde Data // Remote Sensing, 12(4), 604; https://doi.org/10.3390/rs12040604, 2020.
  26. Belikovich M.V., Kulikov M.Y., Ryskin V.G., Shvetsov A.A., Krasilnikov A.A., Skalyga N.K., Serov E.A., and Feigin A.M., Application of empirical orthogonal functions parameterization in the problem of retrieval of the tropospheric thermal structure by radiometric data // Radiophysics and Quantum Electronics, V. 62, № 9, p. 591–605, https://doi.org/10.1007/s11141-020-10005-3, 2020.
  27. Kulikov M.Yu., Krasil’nikov A.A., Belikovich M.V., Ryskin V.G., Shvetsov A.A., and Feigin A.M., High precision measurements of resonance frequency of ozone rotational transition J = 61,5 - 60,6 in the real atmosphere // Remote Sensing, 15, 2259, https://doi.org/10.3390/rs15092259, 2023.
  28. Швецов А.А., Беликович М.В., Большаков О.С., Рыскин В.Г., Фейгин А.М., Федосеев Л.И., Kорабовский A., Аверченко А.В. «Дистанционное зондирование снежного покрова в миллиметровом диапазоне длин волн» // Известия вузов. Радиофизика, т. 60, № 3, с. 1–10, 2017.
  29. Dementyeva S., Shatalina M., Popykina A., Sarafanov F., Kulikov M., Mareev E. Trends and Features of Thunderstorms and Lightning Activity in the Upper Volga Region // Atmosphere, 14(4):674, https://doi.org/10.3390/atmos14040674, 2023.
  30. Kulikov M.Y., Belikovich M.V., Grygalashvyly M., Sonnemann G.R., Ermakova T.S., Nechaev A.A., and Feigin A.M., Daytime ozone loss term in the mesopause region // Annales Geophysicae, v. 35, p. 677–682, 2017. doi:10.5194/angeo-35-677-2017, https://doi.org/10.5194/angeo-35-677-2017.
  31. Belikovich M.V., Kulikov M.Y., Grygalashvyly M., Sonnemann G.R., Ermakova T.S., Nechaev A.A., and Feigin A.M., Ozone chemical equilibrium in the extended mesopause under the nighttime conditions // Advances in Space Research, v. 61(1), p. 426–432, 2018. doi:10.1016/j.asr.2017.10.010, https://doi.org/10.1016/j.asr.2017.10.010.
  32. M.Yu. Kulikov, M.V. Belikovich, M. Grygalashvyly, G.R. Sonnemann, T.S. Ermakova, A.A. Nechaev, and A.M. Feigin, Nighttime ozone chemical equilibrium in the mesopause region // Journal of Geophysical Research Atmospheres, doi:10.1002/2017JD026717, 2018а. https://agupubs.pericles-prod.literatumonline.com/doi/10.1002/2017JD026717.
  33. Kulikov M.Y., Nechaev A.A., Belikovich M.V., Ermakova T.S., and Feigin A.M., Technical note: Evaluation of the simultaneous measurements of mesospheric OH, HO2, and O3 under a photochemical equilibrium assumption – a statistical approach // Atmos. Chem. Phys., 18, 7453–7471, https://doi.org/10.5194/acp-18-7453-2018, 2018б.
  34. Kulikov M.Y., Nechaev A.A., Belikovich M.V., Vorobeva E.V., Grygalashvyly M., Sonnemann G.R., & Feigin A.M., Boundary of nighttime ozone chemical equilibrium in the mesopause region from SABER data: Implications for derivation of atomic oxygen and atomic hydrogen // Geophysical Research Letters, 46 (2), 997–1004, https://doi.org/10.1029/2018GL080364, 2019.
  35. Kulikov M.Y., Belikovich M.V., Feigin A.M., The 2-day photochemical oscillations in the mesopause region: the first experimental evidence? // Geophysical Research Letters. – V. 48. e2021GL092795, 2021. https://doi.org/10.1029/2021GL092795.
  36. Kulikov M.Yu., Belikovich M.V., Chubarov A.G., Dementeyva S.O., and Fegin A.M., Boundary of nighttime ozone chemical equilibrium in the mesopause region: improved criterion of determining the boundary from satellite data // Advances in Space Research, 71 (6), 2770–2780, 2023а. https://doi.org/10.1016/j.asr.2022.11.005.
  37. Kulikov M.Yu., Belikovich M.V., Chubarov A.G., Dementeyva S.O., and Fegin A.M., Boundary of nighttime ozone chemical equilibrium in the mesopause region: long-term evolution from 20-year satellite observations // Atmospheric Chemistry and Physics, 23, 14593–14608, https://doi.org/10.5194/acp-23-14593-2023, 2023б.
  38. Kulikov M.Yu., Belikovich M.V., Chubarov A.G., Dementyeva S.O., and Feigin A.M., Technical note: Nighttime OH and HO2 chemical equilibria in the mesosphere–lower thermosphere // Atmospheric Chemistry and Physics, 24, 10965–10983, https://doi.org/10.5194/acp-24-10965-2024, 2024.