Откройте актуальную версию документа прямо сейчас
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Часть I
План фундаментальных исследований Российской академии наук на период 2006-2010 гг.
1. Математические науки
Форма 1
1.1. Основные направления классической математики
1.2. Математические проблемы современного естествознания
1.3. Математическое моделирование актуальных задач науки,
технологий и вычислительная математика
1.4. Дискретная математика и теоретическая информатика
1.5. Информационные технологии
2. Физические науки
Форма 1
2.1. Физика конденсированных сред
2.2. Оптика и лазерная физика
Код* |
Наименование проблем и их крупных разделов |
Какие основные научные задачи намечается решить в результате выполнения работ в рассматриваемый период |
Сроки исполнения |
|
начало |
окончание |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
2.2.1. |
Классическая и квантовая оптика |
Особенности электродинамики композитных сред, в том числе обладающих эффективным отрицательным показателем преломления. Развитие методов синтеза вихревых световых пучков с ненулевым угловым моментом. Исследование эффектов электромагнитно-индуцированной прозрачности, безынверсного усиления и замедления света. |
2006 |
2010 |
2.2.2. |
Нелинейные оптические явления, материалы и устройства |
Разработка методов когерентного суммирования пучков мощных многоканальных лазерных систем с использованием эффектов нелинейного взаимодействия световых волн и обращения волнового фронта. Разработка перестраиваемых лазерных источников среднего ИК диапазона на основе нелинейно-оптических преобразователей света (параметрические взаимодействия и вынужденное комбинационное рассеяние) с предельно высокими мощностными и энергетическими характеристиками. Исследование возможностей применения вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна и вынужденного комбинационного рассеяния для развития методов адаптивного самонаведения лазерного излучения в системах передачи энергии и локации. Создание высокоэффективных узкополосных оптических усилителей для приема и обработки сверхслабых сигналов от удаленных объектов на основе вынужденных рассеяний. Разработка технологии изготовления широкоапертурных нелинейно-оптических устройств для лазерных систем мегаджоульного уровня. Исследование процессов взаимодействия канализируемого в волоконных световодах излучения с окружающими физическими полями для создания основ проектирования сосредоточенных и распределенных волоконно-оптических датчиков физических величин с заданными параметрами. |
2006 |
2010 |
2.2.3. |
Сверхбыстрые явления в оптике |
Разработка быстродействующих фоторезисторов на базе высокоомных полупроводниковых материалов, в т.ч. гетероструктур с квантовыми точками с быстродействием 20-50 пс. Разработка методов и средств фемто-аттосекундной электронно-оптической регистрации быстропротекающих процессов в лазерной физике, физики лазерной плазмы, спектроскопии, волоконной оптике, биологии и медицине. Комбинированное применение сверхкоротких фемтосекундных лазерных импульсов и сканирующей зондовой микроскопии для формирования элементов оптической памяти со сверхвысокой плотностью записи, нанолитографии и исследования сверхбыстрой динамики на нанометровых масштабах. |
2006 |
2010 |
2.2.4. |
Взаимодействие лазерного излучения с веществом, в том числе в сверхсильных полях |
Взаимодействие сверхинтенсивного фемтосекундного лазерного излучения с веществом, генерация быстрых частиц и коротковолнового (ВУФ и мягкого рентгеновского) излучения в лазерной плазме. Теоретическое и экспериментальное исследование взаимодействия релятивистки сильных импульсов с плазмой. Исследование возможностей повышения эффективности генерации аттосекундных импульсов при ионизации атомов и молекул релятивистски сильными фемтосекундными лазерными импульсами. Эксперименты по высокотемпературному нагреву лазерной плазмы. Построение теории тормозного излучения гармоник поля накачки, в том числе в сверхсильных полях. Исследование генерации жесткого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения на кластерах тяжелых элементов в субмикронной трехмерной полимерной сетке в сверхсильных полях. |
2006 |
2010 |
2.2.5. |
Волоконная оптика и оптическая связь. Интегральная оптика |
Разработка нового класса интегрально-оптических устройств с оперативным управлением спектральной передаточной характеристикой для систем оптической связи и метрологии. Разработка и создание монокристаллических оптических волокон Разработка нового поколения волоконных световодов и волоконных элементов со структурой типа фотонного кристалла с широким диапазоном изменения параметров мод, нулевой дисперсии и поляризационной дисперсии для передачи и обработки оптических сигналов. Создание на основе обращения волнового фронта оптического излучения высокомощных адаптивных лазерных систем. Разработка компактных полностью волоконно-оптических фемтосекундных лазерных источников нового поколения в телекоммуникационном диапазоне длин волн со стабильностью частоты порядка 1016# для создания оптических стандартов частоты. Создание нового поколения волоконных световодов на основе фотонных кристаллов, в том числе с воздушной сердцевиной, с предельно низкими оптическими потерями. Теоретические и экспериментальные исследования фундаментальных основ организации распределенных адаптивных оптоэлектронных информационно-измерительных систем произвольной топологии, большой размерности, с учетом формы и размеров контролируемого объекта. |
2006 |
2010 |
2.2.6. |
Оптическая информатика, голография |
Исследование голографических и оптоэлектронных принципов регистрации, обработки и визуализации информации. Разработка голографических экранов и динамических переключателей , оптоэлектронных приборов для регистрации и обработки оптической информации. Разработка принципов эффективного отображения информации в объемной среде и создание экспериментальной модели трехмерного полноцветного дисплея с объемным экраном. |
2006 |
2010 |
2.2.7. |
Развитие методов и применений спектроскопии, люминесценции. Прецизионные оптические измерения |
Создание высокоточных оптических датчиков на управляемых брэгговских решетках, разработка новых методов регистрации сверхмалых механических вибраций и перемещений на основе адаптивной интерферометрии, оптических методов тестирования микроэлектромеханических систем Исследование и разработка физических принципов организации прецизионных распределенных волоконно-оптических измерительных систем для восстановления многомерных функций распределения параметров физических полей Экспериментальные и теоретические исследования физико-химических процессов на наноструктурированных поверхностях в лазерных полях. Развитие и создание новых сверхчувствительных методов обнаружения и анализа органических и биоорганических соединений (взрывчатых веществ, наркотических и лекарственных препаратов). Разработка специализированных лазерных систем для спектрального анализа состава выдыхаемого воздуха и детектирования молекул-биомаркеров. Разработка новых аналитических методов на основе импульсной катодолюминесценции для исследования материалов. Создание прецизионных методов изготовления и диагностики элементов асферической изображающей зеркальной оптики с субнанометровой (0.1-0.3 нм) точностью формы поверхности. Эксперимент по поиску Т-нечетного электрического дипольного момента диамагнитных атомов. Разработка методов стабилизации частоты лазерного (оптического) излучения с целью создания оптических стандартов частоты с относительной стабильностью выше 10-14 при коротком времени усреднения в несколько секунд. Создание "частотного моста" с высокой стабильностью для перехода в радиодиапазоны, на которых работает служба времени. Разработка физических принципов компактных автономных оптических часов и интегральной технологии их практической реализации. Разработка и создание опытных образцов миниатюрных и малогабаритных квантовых стандартов частоты с кратковременной стабильностью частоты в диапазоне (10-10 - 5.10-15)/сек. и долговременной стабильностью (10-11 - 10-14)/сутки. Разработка новых высокоточных методов измерения и расчета тонкоструктурных спектров сложных молекул, охлажденных в сверхзвуковой струе до единиц Кельвина, с целью развития аналитических способов идентификации различных молекул, в том числе биологических. |
2006 |
2010 |
2.2.8. |
Физика лазеров и лазерных материалов |
Создание высокоэффективных светоизлучающих диодных, суперлюминесцентных и лазерных структур видимого и ультрафиолетового диапазонов на основе широкозонных нитридов. Разработка технологии создания оптической и лазерной керамики на основе оксидных, фторидных и халькогенидных нано-структурированных материалов с редкоземельными и переходными металлами для нового поколения лазеров ближнего и среднего ИК диапазонов. Разработка униполярных лазеров на основе полупроводниковых гетероструктур и лазеров без инверсной заселенности. Создание источников когерентного излучения в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне на основе внутрирезонаторного нелинейного смешения мод в инжекционных гетеролазерах с комбинтрованными квантовыми ямами и сложными резонаторами. Создание малогабаритных мощных лазеров среднего ИК диапазона (2-5 мкм) широкого применения на основе кристаллов А2В6, легированных переходными металлами. Создание эффективных (10%) источников монохроматического излучения в видимой и ультрафиолетовой областях спектра на основе полупроводниковых лазеров с накачкой электронным пучком. Развитие фундаментальных исследований и разработка технологии создания диодных лазеров со сроком службы не менее 5000 часов и мощностью излучения более 10 Вт с единичного диода в непрерывном и квазинепрерывном режимах работы и диапазоне длин волн 0,8-2,0 мкм. Разработка диодных лазеров с "вертикальным" выводом излучения. Разработка физико-технических принципов получения высококонтрастного излучения фемтосекундной длительности и создание на их основе лазерной системы петаваттной мощности. Разработка методов регистрации однофотонных сигналов с помощью узкополосных квантовых усилителей и создание# Создание фемтосекундных лазеров на основе новых лазерных технологий: параметрическое усиление чирпованных импульсов, волоконная оптика, лазерная керамика. |
2006 |
2010 |
2.2.9. |
Новые оптические материалы, технологии и приборы, их применение |
Исследование и разработка светодиодных источников белого света нового поколения для целей освещения. Исследование и разработка волоконно-оптических световодов, волоконно-оптических датчиков и информационно-измерительных систем и их метрология и сертификация. Исследования и развитие быстродействующих модальных жидкокристаллических корректоров волнового фронта для задач адаптивной оптики. Разработка оптических локаторов нового поколения, способных обнаруживать, распознавать и сопровождать удаленные объекты, движущиеся с большими скоростями. |
2006 |
2010 |
2.3. Радиофизика и электроника, акустика
2.4. Физика плазмы
2.5. Астрономия и исследование космического пространства
2.6. Ядерная физика
3. Технические науки
Форма 1
3.1. Энергетика
Форма 1
3.2. Механика
3.3. Машиноведение
3.4. Процессы управления
4. Информатика
Форма 1
5. Химические науки и науки о материалах
Форма 1
Код |
Наименование проблем и их крупных разделов |
Какие основные научные задачи намечается решить в результате выполнения работ в рассматриваемый период |
Сроки исполнения |
|
начало |
окончание |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
5.1 |
Теоретическая химия развитие методологии химического синтеза# |
Развитие теории химического строения и реакционной способности веществ. Разработка методов управления скоростью и селективностью химических реакций: катализ, традиционные и новые методы активного физического воздействия (радиация, свет, плазма, СВЧ-излучение, ультразвук, кавитация, давление, сверхкритические жидкости и др.). Создание методов направленного химического синтеза, обеспечивающих получение веществ и материалов с заданными свойствами и отвечающих современным требованиям по безопасности, экологии и энергосбережению. Совершенствование расчетных методов фундаментальных свойств и реакционной способности молекул. |
2006 |
2010 |
5.2 |
Материалы, в том числе наноматериалы |
Разработка современной теории прочности, пластичности и формообразования материалов: металлических, аморфных, нанокристаллических, полимерных, композиционных и др. Создание теории и технологии наноматериалов на основе связи их электронной структуры с прочностными, упругими, пластическими, коррозионными, электромагнитными и другими свойствами. Синтез полимерных, композиционных, керамических и других материалов, обладающих специальными функциональными свойствами (фотопроводящие, фотохромные, материалы для записи информации, оптоэлектронных устройств и др.) Развитие химии комплексных, кластерных и супрамолекулярных структур и разработка на их основе новых веществ и материалов биологического и медицинского назначения, катализаторов, высокоэффективных магнетиков и др. Изучение процессов самоорганизации наноструктурированных материалов (самособирающиеся слои, синтез в жидкокристаллических матрицах, микрокапиллярные схемы и т.д.), развитие молекулярной электроники. Разработка и реализация принципов создания полифункциональных гибридных материалов, в том числе нанокомпозитов на их основе. |
2006 |
2010 |
5.3 |
Научные основы химико- технологических процессов |
Создание научных основ технологии получения веществ и материалов и безотходных технологий промышленного синтеза. Принципы конструирования химико-технологической аппаратуры. Разработка физико-химических основ и эффективных технологических процессов наноструктурирования неорганических и высокочистых материалов для полупроводниковой и сверхпроводниковой техники, микро- и оптоэлектроники, фотоники, информатики, биотехнологии, солнечной энергетики, спецтехники и др. направлений. Разработка научных основ технологии сварочных материалов нового поколения, обеспечивающих качественное повышение технологических свойств сварных соединений. Создание научных основ химической технологии получения нового поколения полимерных материалов, в том числе биодеградируемых полимеров из возобновляемого сырья. Разработка новых принципов переработки нефтехимического сырья на основе мембранных технологий и новых поколений каталитических систем. |
2006 |
2010 |
5.4 |
Химические аспекты экологии и рационального природопользования |
Разработка экологически безопасных и ресурсосберегающих методов переработки природного ископаемого сырья (нефть, газ, уголь и др.), обеспечивающих существенное повышение степени его использования, включая процессы комплексной переработки отходов горнообогатительных производств. Создание новых методов экологического мониторинга токсичных веществ и патогенно-биологических соединений в окружающей среде. Разработка новых методов, приборов и сенсоров для химического контроля и регулирования состава атмосферы и качества природных вод и пищевых продуктов. Разработка новых технологий и средств утилизации радиоактивных отходов и методов их безопасного хранения. Разработка химических методов, аппаратуры и материалов для быстрого реагирования в связи с возможными авариями и террористическими актами на потенциально опасных химических объектах. Разработка методов конверсии биомассы и парниковых газов в товарные продукты. |
2006 |
2010 |
5.5 |
Химическая энергетика |
Создание основ автономной энергетики с использованием возобновляемых источников энергии (солнечные батареи, ветро- и приливные электростанции, переработка биомассы и т.д.) с запасанием и хранением энергии в виде водорода или высокоэффективных электрохимических накопителей энергии (аккумуляторы, конденсаторы). Поиск новых технических решений для перехода на альтернативные виды энергии с одновременным повышением их эффективности и экологичности. Разработка систем для получения и хранения водорода, создание катализаторов для кислородно-водородных и метанольных топливных элементов. Преобразование химической энергии конденсированных взрывчатых веществ и порохов в электромагнитную с целью создания компактных импульсных источников энергии для широкого спектра устройств. Синтез энергетических веществ нового поколения для космической и военной техники. Новые химические источники тока и разработка химических генераторов для энергетики больших мощностей и бытовых нужд. Использование фундаментальных принципов функционирования молекулярных и наносистем как основы создания альтернативных источников и преобразователей энергии. Создание нового поколения топливных элементов. |
2006 |
2010 |
5.6 |
Лекарственные средства нового поколения |
Разработка методов направленного синтеза биологически активных соединений и эффективных лекарственных препаратов нового поколения, включая магнитные нанокомпозиты и средства программируемой доставки лекарств. Создание методов контроля и управления метаболизмом человека. Разработка новых аналитических систем, устройств, детекторов и диагностикумов для медицинских целей. |
2006 |
2010 |
6. Биологические науки
Форма 1
7. Науки о Земле
Форма 1
Код* |
Наименование проблем и их крупных разделов |
Какие основные научные задачи намечается решить в результате выполнения работ в рассматриваемый период |
Сроки исполнения |
|
начало |
окончание |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
7.1. |
Физические поля Земли, их природа, взаимодействие и интерпретация; методы и средства наблюдения |
Изучение процессов в системе Солнце-Земля и их влияния на природную и техногенную среды. Наблюдение и интерпретация геофизических полей и анализ их взаимосвязей в континентальных и океанических структурах. Построение геодинамических моделей с учетом данных о геофизических полях Земли. Изучение влияния реологической расслоенности и флюидонасыщенности среды на геофизические поля. Изучение современного теплового поля Земли и реконструкция теплового поля и процессов в геологическом прошлом на основе современной информации о тепловом потоке, строении и формировании Земли. Исследование структуры и эволюции магнитного поля Земли. Геоэлектрические исследования: разработка теории, интерпретация данных и построение моделей. Развитие физических основ сейсмологии, других разделов экспериментальной геофизики. |
2006 |
2010 |
7.2. |
Глубинное строение и геодинамика Земли; взаимодействие внутренних и внешних (гидросфера, атмосфера, ионосфера) геосфер и их влияние на окружающую среду |
Исследование процессов формирования земного ядра, его механических свойств и взаимодействия с другими оболочками Земли Разработка нового поколения моделей литосферы и мантии Земли по комплексу геофизических и геологических данных Реконструкция химического состава и теплового режима верхнего ядра и мантии Земли. Определение основных физических и геохимических параметров, условий и механизмов формирования плюмов на основе экспериментального и теоретического моделирования Изучение закономерностей и построение моделей энергообмена геосфер. Расчет балансов летучих и других химических элементов между литосферой, гидросферой и атмосферой. Выявление связей между глобальными процессами в оболочках Земли - литосфере, гидросфере, атмосфере, ионосфере и их влияния на климат и окружающую среду (см. также п.п. 7.18, 7.20, 7.22). Изучение техногенного влияния на состав геосфер и процессы на земной поверхности, в гидросфере и атмосфере (см. также п.п. 7.20, 7.22) |
2006 |
2010 |
7.3. |
Современная геодинамика, современные движения и напряженное состояние земной коры; сейсмичность и сейсмический прогноз |
Изучение физики очага землетрясений, развитие научных основ прогноза землетрясений, теории и экспериментальных исследований динамики очагов землетрясений (см. также п. 7.20). Совершенствование методики сейсмического микрорайонирования на инженерно-геологической основе (см. также п. 7.20). Моделирование и натурные исследования напряженного состояния и деформационных процессов в природных условиях и в техногенно измененных массивах горных пород с учетом блочно-иерархического строения земной коры и среды со структурой. Изучение колебаний Земли по данным деформационных измерений. Связь изменения параметров орбитально-вращательного движения Земли (в системе Земля-Луна-Солнце) с цикличностью современных природных процессов и с ритмами осадконакопления фанерозоя. Изучение и разработка кинематических и геодинамических моделей новейшего и современного тектогенеза в различных тектонических провинциях и структурах от локальных до глобальных на базе инструментальных и геологических данных о современных движениях и деформациях. |
2006 |
2010 |
7.4. |
Современные и древние процессы седиментогенеза, литогенеза и осадочного рудообразования |
Развитие теории и создание моделей современных процессов седиментогенеза для различных обстановок Мирового океана и континентов; использование выявленных закономерностей как ключ к реконструкции процессов седиментогенеза геологического прошлого (см. также п. 7.18). Реконструкция процессов седиментогенеза и литогенеза в основных тектонических структурах Земли в геологическом прошлом под влиянием геодинамических, климатических, ландшафтных и биотических факторов. Изучение влияния эндогенных факторов (магматизм, вулканизм, вынос глубинного вещества и пр.) на осадконакопление и формирование осадочной оболочки; роль рециклинга. Выяснение закономерностей и факторов, определяющих процессы седиментогенеза и литогенеза и их эволюцию в ходе геологической истории от раннего докембрия до современной эпохи. Региональные и глобальные палеогеографические реконструкции. Развитие научных основ осадочного рудогенеза. Исследование режима развития внутренних водоемов Евразии (Байкал, Каспийское море и др.) в плиоцене-квартере. Развитие представлений о роли биосферы в седиментогенезе; потоки биогенного вещества, биоциклы углерода, биологический транспорт и трансформация вещества (см. также п. 7.8). |
2006 |
2010 |
7.5. |
Глобальные и региональные модели строения и формирования основных типов структур Земли |
Развитие методов стратиграфии, изотопной геохронологии и палеомагнетизма как инструмента корреляции геологических объектов и событий и реконструкции истории Земли (см. также п. 7.12). Разработка моделей развития и эволюции основных типов структур Земли на основе комплексной интерпретации геофизических и геологических данных и численного моделирования Выполнение исследований по геолого-геофизическим трансектам, как основы для реконструкции глубинного строения и геодинамической эволюции тектонических элементов и провинций. Анализ и обобщение данных по строению и эволюции а) арктической области; б) центрально-азиатской системы структур; в) пассивных и активных окраин континентов; г) системы структур континентальной окраины Восточной Азии. |
2006 |
2010 |
7.6. |
Ранние этапы геологической истории Земли, особенности геологии металлогении раннего докембрия, формирование атмосферы и гидросферы |
Исследование процессов формирования ранней Земли и ее ядра с использованием Hf-W и U-Th-Pb изотопных систем; поиск астрофизических источников и механизмов формирования изотопного состава первичного вещества Солнечной системы путем изучения досолнечных реликтов и изотопных аномалий в метеоритах разных химических групп. Разработка моделей строения и эволюции ранней (эоархейской и архейской) коры Земли и ее осадочной оболочки. Синтез геологических данных и физико-химическое моделирование процессов формирования гидросферы и атмосферы ранней Земли; экспериментальная оценка состава первичной атмосферы Земли. Изучение петрологии, метаморфизма и условий формирования специфических типов горных пород ранних этапов Земли - анортозитов, полосчатых железорудных формаций и пр.; сравнение с данными о веществе Луны и других планет (см. также п. 7.25). Реконструкция тектонического режима, условий и механизмов структурообразования, осадконакопления, металлогении и магматизма протерозоя на основе изучения ключевых объектов (см. также п. 7.11, 7.14). |
2006 |
2010 |
7.7. |
Осадочные бассейны континентов, шельфа и континентального склона: закономерности образования и строения, полезные ископаемые |
Типизация осадочных бассейнов; изучение геологического строения, эволюции, геодинамики, механизмов формирования осадочных бассейнов различного типа. Изучение осадочных бассейнов континентальных пассивных и активных окраин Мирового океана: континентального склона, шельфа, краевых и внутренних морей; анализ распределения в них ресурсов нефти и газа (см. также п. 7.18). Осадочные бассейны и нафтидогенез: разработка научных проблем генерации, миграции, аккумуляции и сохранения залежей углеводородов в морских и континентальных бассейнах (см. также п. 7.9). Разработка моделей образования рудных концентраций в осадочных бассейнах. Развитие методов сейсмостратиграфии и численного моделирования строения и эволюции осадочных бассейнов. |
2006 |
2010 |
7.8. |
Проблемы зарождения биосферы Земли и ее эволюция; геологическая функция биоты в истории Земли; биогеохимические циклы, роль в седиментогенезе, экологические кризисы и катастрофы; палеоклимат |
Создание геохимического базиса решения проблемы происхождения жизни, реконструирующего обстановку ранней Земли; анализ проблемы сохранности высокомолекулярных органических соединений в поступающем на Землю космическом веществе. Развитие общей теории упорядочения биосистем и становление генетического кода. Роль экосистемных перестроек в зарождении и развитии биот в истории Земли; изучение корреляции переломных абиотических и биологических событий в истории Земли (см. также п. 7.12). Реконструкции климатических обстановок и разработка моделей формирования климата и климатических кризисов и перестроек в истории Земли; реконструкции климатов по данным палеоботаники (см. также п.п. 7.17, 7.20). |
2006 |
2010 |
7.9. |
Фундаментальные проблемы геологии и геохимии нефти и газа, развитие нефтегазового комплекса России |
Разработка моделей формирования и эволюции нефтегазоносных бассейнов России; анализ особенностей распределения осадочных комплексов с благоприятными коллекторскими свойствами (см. также п. 7.7). Развитие концепций генерации, миграции и концентрации углеродов. Изучение генезиса и разработка методов поиска залежей и добычи газогидратов в осадочной толще акваторий. Исследования влияния техногенного загрязнения от последствий работы комплексов нефтегазодобычи на экологическую нагрузку природной среды Развитие научных и экологических основ прогноза нефтегазоносности и развития нефтегазового комплекса России. |
2006 |
2010 |
7.10. |
Экспериментальные исследования физико-химических проблем геологических процессов и термодинамика природных систем |
Исследование термодинамических свойств петрогенных, сидерофильных и летучих компонентов, их растворимости, особенностей фракционирования, условий плавления и кристаллизации пород, фазовых равновесий и особенностей реологии в мантийных и коровых магматических системах; разработка моделей кристаллизации главнейших пород земной коры и верхней мантии (см. также п. 7.14). Экспериментальное и термодинамическое исследование механизмов и физико-химических условий образования магматических и гидротермальных месторождений цветных, благородных и редких металлов. Исследование физико-химических свойств вещества и динамики процессов в глубинных сферах Земли и планет (см. также п.п. 7.2, 7.6, 7.14, 7.25). Создание моделей минерал - твердый раствор. Исследование особенностей фазового соответствия в метаморфических системах. Разработка физико-химических моделей процессов метаморфизма в условиях гранулитовой, амфиболитовой и зеленосланцевой фаций метаморфизма. Создание моделей расчетов и проведение экспериментальных определений констант устойчивости компонентов гидротермальных флюидов при высоких РТ. |
2006 |
2010 |
7.11. |
Изотопные системы в природных процессах; изотопная геохронология и источники вещества |
Создание теоретических основ фракционирования изотопов и реконструкция процессов природного породо- и минералообразования. Разработка и применение новых и нетрадиционных подходов в изотопной геохимии и геохронологии. Развитие методов изотопной геохронологии для оценки и корреляции возраста геологических событий (см. также п.п. 7.5, 7.6, 7.12). Развитие методов изотопной геохронологии осадков и взвеси морей и океанов. Восстановление потоков радионуклидов в атмосфере, морской воде, биосфере, осадках и в гидротермальном веществе на дне океанов. Выявление роли биогенной миграции изотопов урана, рения, осмия и селена в экстремальных геохимических и техногенных условиях. Исследование изотопных составов, возраста и скорости формирования континентальной коры; анализ причин изотопной неоднородности коры. |
2006 |
2010 |
7.12. |
Биостратиграфические, хемостратиграфические, изотопно-геохронологические методы стратиграфии и периодизации истории Земли |
Развитие биостратиграфических, хемостратиграфических, изотопно-стратиграфических методов стратиграфии и корреляции на базе различных регионов, геологических объектов и провинций (см. также п.п. 7.5, 7.6, 7.11). Развитие изотопно-геохронологических и стратиграфических методов для изучения осадочного вещества атмосферы, гидросферы, криосферы и седиментосферы, для осадочного вещества гидротерм. Разработка схем корреляции геологических явлений и событий - тектонических, магматических, седиментационных, биотичных. Выявление эпох биотических перестроек, анализ их причин и использование в целях уточнения стратиграфических схем и анализа кризисных событий в истории Земли (см. также п. 7.8). |
2006 |
2010 |
7.13. |
Наночастицы в природе: условия образования, экологические и технологические аспекты их изучения |
Исследование условий и механизмов образования, свойств, влияния на физические свойства пород и роль в концентрировании полезных ископаемых минеральных наночастиц. Исследование влияния размерности на физические и технологические свойства минералов, структурно-химические и физические свойства наноразмерных частиц и их влияние на технологические свойства руд и минералов. Разработка научно-методических основ обогащения и извлечения благородных металлов из трудноизвлекаемых руд. Исследование роли наночастиц и коллоидных частиц в переносе токсичных, радиоактивных элементов в природных системах. Создание новых материалов на основе нанотехнологий. |
2006 |
2010 |
7.14. |
Проблемы магматизма: состав, источники, эволюция, механизмы образования и дифференциации магм, роль флюидов, связь с рудообразованием |
Исследование геодинамических обстановок, состава и источников, условий образования рудоносных магм и магматических пород, редкометального магматизма (см. также п. 7.10). Исследование флюидно-магматических рудообразующих систем, их эволюции, условий концентрирования рудных компонентов (по данным изучения расплавных и флюидных включений); создание моделей поведения рудных, редких и петрогенных элементов при образовании магматических флюидов, содержащих хлор и фтор, в процессе дегазации гранитоидных магм при их подъеме к поверхности и кристаллизации. Определение состава и разработка петролого-геохимических и динамических моделей образования и эволюции главных мантийных источников магм (см. также п. 7.10). Исследование и синтез данных по магматическим и метаморфическим комплексам, как индикаторам геодинамических обстановок. Проведение петролого-геохимических исследований безрудных и колчеданоносных вулканогенных формаций пород и комплексов; разработка критериев их отличия. |
2006 |
2010 |
7.15. |
Генетические особенности и условия образования крупных и суперкрупных месторождений стратегических видов минерального сырья и проблемы их комплексного освоения |
Изучение обстановок (глубинного строения и пр.) и процессов образования крупных и уникальных месторождений; разработка генетических моделей высокопродуктивных рудообразующих систем применительно к доменам разного масштаба - пояс, район, месторождение. Исследование временных, вещественных и генетических соотношений магматических, метаморфических, гидротермальных и экзогенных процессов при образовании полигенных крупных и уникальных месторождений на основе их комплексного геологического, минералого-геохимического и изотопно-геохимического изучения. Исследование роли летучих компонентов (C, F, Cl, B, O, H, S) в переносе рудного вещества при образовании крупных и уникальных месторождений. |
2006 |
2010 |
7.16. |
Проблемы комплексного освоения недр Земли и новые технологии извлечения полезных ископаемых из минерального и техногенного сырья |
Разработка научных основ системного прогноза освоения месторождений твердых полезных ископаемых; создание фундаментальных эколого-технологических основ управления георесурсами. Разработка и практическое испытание новых комбинированных физико-технических и физико-химических методов комплексного освоения природных и техногенных месторождений; развитие методов высокоэффективного извлечения минеральных компонентов из комплексных труднообогатимых руд и нетрадиционного минерального сырья. Развитие теории риска техногенных катастроф при освоении недр, в т.ч. аномальных и внезапных выделений природных газов при извлечении из недр твердых полезных ископаемых. Создание физической модели разрушения высоких уступов карьеров крупномасштабными взрывами; исследование масштабов и механизмов изменения проницаемости углей и газоотдачи угольных пластов при механических воздействиях. |
2006 |
2010 |
7.17. |
Эволюция окружающей среды и прогноз ее развития в условиях быстрых природных и антропогенных изменений |
Реконструкция и прогноз климатических и геоэкологических изменений природной среды Северного полушария и Арктики на основе изучения событий плиоцена-плейстоцена-голоцена, определение вклада естественной и антропогенной составляющих в климатические изменения. Оценка реакции ландшафтных систем и их компонентов на климатические изменения на основе палеореконструкций и моделирования. Изучение эволюции ландшафтов в условиях антропогенных преобразований природной среды Реконструкция быстрых изменений природной среды и климата, выявление причин и последствий палеокатастроф для оценки природного риска. Районирование территории России по степени вероятности и прогноз развития экологически опасных процессов (см. также п.п. 7.20, 7.24). Исследование, моделирование и прогноз динамики изменения экосистем природно-климатических зон и провинций России и Земного шара под влиянием естественных и антропогенных факторов (см. также п. 7.24). Изучение возможностей адаптации человека к экстремальным состояниям геосистем в эпохи глобальных климатических экстремумов (по данным за плейстоцен-голоцен). |
2006 |
2010 |
7.18. |
Мировой океан: геологическое строение дна и минеральные ресурсы; физические процессы в океане и их влияние на формирование климата Земли; морские экосистемы и биологическая продуктивность |
Изучение физических процессов в океане; закономерностей океанской циркуляции; моделирование воздействия океана на климат Земли (см. также п. 7.8). Развитие представлений о закономерностях формирования и взаимодействия разномасштабных гидрофизических, геофизических, гидрохимических полей и процессов в океане. Гидроакустические исследования. Биосфера океана и ее роль в формировании и эволюции биосферы Земли, морские экосистемы и их изменчивость под воздействием естественных и антропогенных факторов, экстремальные ситуации в морских экосистемах (см. также п. 7.8). Биопродуктивность океана: закономерности формирования и динамики, воздействие на окружающую среду, биогеохимические циклы. Строение и формирование земной коры океана, краевых и внутренних морей, полезные ископаемые океанического дна (см. также п.п. 7.4, 7.7). Изучение области перехода и взаимодействия континент-океан: геологические, гидрофизические и биологические процессы, минеральные и биологические ресурсы (см. также п.п. 7.4, 7.5, 7.7, 7.9). Катастрофические процессы и явления в океане; изучение причин, физики цунами и развитие научных основ их предупреждения. |
2006 |
2010 |
7.19. |
Водные ресурсы, качество вод и проблемы водообеспеченности страны; динамика и охрана подземных и поверхностных вод и ледников |
Выявление фундаментальных закономерностей функционирования водных и водохозяйственных систем в условиях неустойчивого гидрологического режима, изменяющегося климата и ландшафтов. Оценка и картирование ресурсов подземных вод России и прогноз их устойчивости к антропогенному воздействию (см. также п. 7.24). Разработка комплекса физико-математических моделей описания процессов водного и теплового обмена на поверхности суши с целью совершенствования методов управления водными ресурсами и прогнозирования их изменений под воздействием природных и антропогенных факторов; оценка состояния водных ресурсов России на перспективу. Разработка методов и технологий предотвращения катастрофических процессов загрязнения природных вод и истощения водных ресурсов. Исследование запасов и усовершенствование методов и технологий рационального использования подземных вод, включая термальные воды (см. также п. 7.24). Развитие теории управления водными ресурсами, методологии повышения надежности водообеспечения регионов страны с дефицитом водных ресурсов; обоснование водоохранных мероприятий с учетом различных видов антропогенной нагрузки. Изучение природных льдов, динамики ледников как важнейшей составляющей водных ресурсов. Исследование динамики и оценка ресурсного потенциала озер России; развитие научных основ охраны, использования и восстановления озер. |
2006 |
2010 |
7.20. |
Изменения окружающей среды и климата: исследования, мониторинг и прогноз состояния природной среды; природные катастрофы, анализ и оценка природного риска, вулканизм |
Разработка концепции комплексного мониторинга состояния окружающей среды, включая атмосферу, моделирование климатических и экологических эффектов природных катастроф. Исследование взаимосвязи между глобальными и региональными изменениями климата под влиянием естественных и антропогенных факторов и их последствий для окружающей среды; оценка изменения повторяемости, интенсивности и продолжительности экстремальных гидрометеорологических явлений. Оценка изменения составляющих теплового, водного и углеродного баланса в различных экосистемах суши в связи с изменением климата и антропогенным воздействием. Оценка, прогноз и предупреждение отрицательных последствий опустынивания и засух. Проблемы соленакопления в ландшафтах аридных областей. Разработка методов прогнозирования и обоснование структуры мониторинга катастрофических наводнений и паводков на реках России, оценки рисков их возникновения, социально-экономических и экологических последствий. Исследование влияния современного вулканизма на изменение климата на примере Северной Евразии. Анализ параметров и условий катастрофических вулканических процессов землетрясений и цунами, разработка способов минимизации их негативных последствий. Биогеохимическая индикация и мониторинг, оценка и коррекция последствий экологических катастроф; исследование процессов и разработка методов восстановления биоты в посткатастрофический период. Оценка риска техногенного воздействия на природные системы. Изучение закономерностей обрушения и перемещения больших объемов горных пород при формировании катастрофических лавин. Разработка методологии и технических средств для мониторинга потенциально опасных участков инженерных сооружений и объектов повышенного риска. Исследование распространения и режима снежного покрова, снежных лавин, селевых и водоснежных потоков и факторов их образования; создание модели формирования сейсмогенных лавин. Разработка методов оценки и прогноза природно-антропогенной пожарной опасности территории. Исследование фундаментальных основ процессов миграции, рассеяния и концентрирования природных и техногенных радиоэлементов с целью создания прогнозных моделей изменения природных ландшафтов в районах крупных ядерно-радиационных предприятий. Изучение влияния на экосистемы крупных природных катастроф в различных природно-ландшафтных зонах. |
2006 |
2010 |
7.21. |
Исследование, мониторинг и прогноз состояния криосферы и изменения мерзлотных условий |
Комплексное исследование динамики криолитозоны в береговой и прибрежно-шельфовой зоне Арктических морей для оценки ее состояния и прогноза возникновения опасных процессов в криогенных толщах. Анализ и оценка риска возникновения катастрофических явлений и их последствий для окружающей среды. Исследование состояния южной периферии криолитозоны России, включая горные области в условиях глобального изменения климата и возрастающей техногенной нагрузки. Изучение реакции снежного покрова и ледников Евразии на изменения климата за последнее столетие, прогноз состояния криосферы в 21-м в., включая активизацию стихийных криогенных процессов. Реконструкция геокриологической истории в криогенных и палеокриогенных областях; изучение физико-химических основ взаимодействия реликтовых горизонтов газовых гидратов с ММТ на суше и мелководной части шельфа с целью прогноза криогенеза. |
2006 |
2010 |
7.22. |
Физические и химические процессы в атмосфере, термодинамика, перенос радиации, изменение состава |
Исследование и параметризация физических, химических, радиационных и термодинамических процессов в атмосфере для создания новых и совершенствования существующих моделей циркуляции и динамики состава атмосферы и формирования климата. Исследование динамики атмосферного аэрозоля и озона в тропосфере и стратосфере различными методами в климатических и синоптических масштабах. Исследование трансконтинентального переноса аэрозоля и оценка его влияния на биопродуктивность окраинных морей. Исследование климатических аспектов процессов взаимодействия океана и атмосферы: оценка потоков СО2 и СН4, выяснение причин и следствий существования областей эвазин/инвазин парниковых газов в арктических морях (см. также п. 7.18). Изучение влияния трансграничного переноса на формирование регионального фона состава атмосферы в различных регионах России. Оценка роли изменений климата в динамике природных процессов различных областей (см. также п.п. 7.17, 7.20). Моделирование действий высотных взрывов в ионосфере Земли. Определение очагов возникновения пыльных потоков и создание схем трансрегионального переноса циклональных воздушных масс. Исследование электромагнитных нестационарных процессов в атмосфере сейсмогенной и антропогенной природы. Изучение возможных последствий изменения состояния ионосферы и процессов распространения радиоволн в верхней атмосфере на динамику и состав верхней атмосферы. Оценка возможного влияния этих изменений на смещение магнитных полюсов Земли. |
2006 |
2010 |
7.23. |
Изменение природно-территориальных комплексов России в зонах интенсивного техногенного воздействия; основы рационального природопользования |
Изучение влияния различных типов природопользования на состояние природного ресурсно-экологического потенциала территории. Выявление и обоснование индикаторов устойчивости различных ландшафтов Евразии к интенсивным техногенным воздействиям и климатическим изменениям. Определение качественных и количественных характеристик изменения природно-территориальных комплексов в зонах интенсивного техногенного воздействия при освоении недр. Развитие научных основ региональной экологии горного производства (см. также п. 7.16). Изучение и оценка изменений состояния нарушенных земель в разных природных зонах и обоснование путей рекультивации, включая восстановление естественных ландшафтов разных природных зон. Разработка методики оценки экологической опасности на региональном и локальном уровнях для устойчивого развития России. Моделирование влияния изменений условий землепользования на водный геохимический и тепловой баланс и локальные климатические колебания. Оценка влияния антропогенных и климатических изменений на природно-территориальные комплексы побережий водоемов; современный гидроморфизм и биоразнообразие водосборных территорий в степной зоне Европейской части России. Оценка радиационно-химического воздействия предприятий атомной промышленности на природную среду, характера и динамики радиационно-химического загрязнения природных ландшафтов как основы для рациональных управленческих решений (см. также 7.20). Изучение влияния урбанизации на состояние окружающей среды. Разработка критериев оценки экологического состояния средних и малых городов Разработка долгосрочной стратегии устойчивого и сбалансированного развития природоресурсного комплекса различных природно-климатических зон России. Разработка концепции и научно-организационных принципов развития единой сети особо охраняемых природных объектов и формирования ландшафтно-экологического каркаса регионов России. |
2006 |
2010 |
7.24. |
Новые методологии и технологии изучения поверхности Земли |
Разработка новых методологий, технологий, технических средств и аналитических методов исследований поверхности Земли, ее гидросферы и атмосферы Разработка методов, создание базы данных и картографичеcкого обеспечения на основе ГИС-технологий для оценки состояния геологической среды и прогноза развития опасных геологических процессов на территории мегаполисов (см. также п. 7.17). Разработка изучения и построения моделей природных процессов континентов и океанов и их изменения под воздействием техногенеза. Разработка методов использования космических и дистанционных измерений для построения моделей гидрологического цикла суши, гидрологических прогнозов, оценки качества вод, экологического состояния водных объектов и природных комплексов (см. также п. 7.19). |
2006 |
2010 |
7.25. |
Изучение вещественного состава и строения Земли, Луны и других планет; космохимия и метеоритика как средство познания происхождения и эволюции Земли |
Сравнение эволюции магматизма и геодинамики Земли и Луны с целью выявления главнейших особенностей развития твердых планет земной группы и причин уникальности развития Земли. Комплексные исследования радиационной истории метеоритного вещества и космического излучения в Солнечной системе. Изучение морфологических и спектральных следов ведущих геологических процессов на поверхности планет Венера и Марс в различные эпохи геологической истории этих планет Сравнительное изучение вещества Земли, Луны и планет Солнечной системы (см. также п. 7.6). |
2006 |
2010 |
7.26. |
Геоинформатика, создание геоинформационных систем |
Разработка геоинформационных технологий и создание баз данных, тематического картографического обеспечения и проектов на основе ГИС-технологий для проведения фундаментальных исследований в области наук о Земле. Создание геоинформационной системы по структуре Отделения наук о Земле РАН на основе интегрального банка данных по геологии полезных ископаемых и экологии с использованием WEB, GIS и GRID технологий. Развитие региональных информационно-вычислительных сетей ОНЗ РАН, ДВО РАН, СО РАН, УрО РАН. Создание теоретических и методологических основ моделирования геоинформационных измерительных систем обеспечения горнодобывающих предприятий по данным комплексного геофизического мониторинга. Верификация и уточнение генетических моделей оруденения, разработка прогнозно-поисковых критериев месторождений, основанных на выявлении пространственных закономерностей локализации оруденения с помощью ГИС. Разработка и развитие системы доступа к данным планетарной геофизики на основе современных Интернет-технологий, в том числе в рамках системы Мировых центров геофизических данных, технологий для организации хранения и обеспечения доступа к неограниченным массивам геологической информации в Интернет. Разработка методов эколого-географической экспертизы крупных региональных хозяйственных проектов на основе ГИС-технологий. Разработка идеологии формирования электронных коллекций на основе ГИС и Web-технологий. Моделирование природных процессов на основе геоинформационных технологий и разработка на их основе технологий и методов геоэкологического мониторинга. |
2006 |
2010 |
8. Общественные науки
Форма 1
8.1. Философия, социология, психология и правовые науки
8.2. Экономические науки
8.3. Мировое развитие и международные отношения
9. Историко-филологические науки
Форма 1
<< Назад |
Часть II. >> План фундаментальных исследований Российской академии наук на период 2011-2025 гг. |
|
Содержание План фундаментальных исследований Российской академии наук на период до 2025 года |
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.