Научная тема: «МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В ИОНОСФЕРНОЙ ПЛАЗМЕ»
Специальность: 01.02.05
Год: 2011
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Впервые была разработана нестационарная гидродинамическая модель системы ионосфера-плазмосфера, учитывающая до восьми сортов положительных ионов (H+, O+,   метастабильные  O(1D), N(2D) и малые компоненты, что позволяет корректно  описывать околоземную плазму в интервале высот от нижней границы  F-области до нескольких радиусов Земли в различных геофизических ситуациях.
  2. Разработаны вычислительные алгоритмы, позволяющие корректно рассчитывать процессы в геомагнитной силовой трубке.
  3. Проведен анализ основных подходов (диффузионный, гидродинамический) к описанию ионосферно-плазмосферной плазмы на основе разработанной нестационарной, многокомпонентной модели, рассчитываемой вдоль геомагнитных силовых линий.
  4. Разработаны одномерные модели ионосферы в шаровом слое, охватывающие область высот 50-1000 км. На их основе были исследованы процессы ионосферных возмущений, происходящих за счет изменений в составе заряженных и нейтральных компонент, термосферных ветров и протоносферно-ионосферных потоков плазмы.
  5. Разработана нестационарная многомерная математическая модель  F-области ионосферы с учетом увеличения ионосферной плазмы термосферным ветром, смешанных производных в уравнениях диффузии, описывающая динамику заряженных  и нейтральных частиц.
  6. Впервые посредством численного моделирования было показано, что эффекты воздействия на ионосферу антропогенных выбросов водорода и его соединений могут проявляться на временах порядка суток. При этом следует учитывать процессы перераспределения плазмы вдоль всей геомагнитной силовой трубки и динамику нейтрального водорода. Исследованы эффекты разнесенных по времени в пространстве антропогенных воздействий. Впервые количественно оценены характерные особенности ионосферно-плазмосферного обмена в таких условиях.
  7. Проведено численное исследование влияния динамического возмущения плазмосферы на поведение плазмы в геомагнитной силовой трубке. Установлено, что динамические возмущения на начальной стадии приводят как к понижению электронной концентрации, так и к охлаждению плазмы (адиабатическое расширение) на высотах плазмосферы. Показаны основные закономерности процесса релаксации плазмосферы, проанализированы пространственно-временные распределения концентраций и скоростей заряженных частиц.
Список опубликованных работ
1.Власов М.Н., Ишанов С.А., Медведев В.В., Латышев К.С. Модель динамики «ионосферной «дыры» с учетом процессов в силовой трубке. // Космические исследования. 1990. 28. №2. С. 248 – 254 .

2.Власов М.Н, Григорьев С.А., Ишанов С.А., Латышев К.С. Сравнительный анализ различных гидродинамических приближений для описания ионосферно-магнитосферной плазмы // Космические исследования. 1991. 29. №3. С. 404 – 413.

3.Власов М.Н, Ишанов С.А., Медведев В.В. Моделирование эффектов антропогенных воздействий в сопряженных областях ионосферы и плазмосферы // Космические исследования. 1994. 32. №1. С. 154 -158.

4.Власов М.Н, Ишанов С.А., Григорьев С.А. Моделирование эффектов динамических возмущений плотности и температуры ионосферно- магнитосферной плазмы на плазмосферных высотах. // Космические исследования. 1997. 35. №3. C. 248 – 252.

5.Власов М.Н., Григорьев С.А., Ишанов С.А. Влияние динамического воздействия в плазмосфере на суточный ход NmF2 // Космические исcледования. 1997. 35. №4. C. 440 – 441.

6.Медведев В. В., Ишанов С.А., Зенкин В. И. Самосогласованная модель нижней ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 2002. 42. №6. C. 780 – 789.

7.Медведев В. В., Ишанов С.А., Зенкин В. И. Влияние колебательно-возбужденного азота на рекомбинацию в ионосферной плазме. // Геомагнетизм и аэрономия. 2003. 43. №2. C. 248 – 255.

8.Медведев В. В., Ишанов С.А., Зенкин В. И. Моделирование электронной и ионных температур при антропогенных воздействиях на ионосферу // Космические исcледования. 2004. 42. №3. C. 313 – 314.

9.Медведев В. В., Ишанов С.А., Зенкин В. И. Роль горизонтальных составляющих скорости нейтрального ветра при антропогенных воздействиях на ионосферу Земли // Космические исcледования. 2005. 43. №1. C. 76 – 80.

10. Ишанов С.А., Медведев В.В., Залесская В.А. Колебательно-и электронно-возбужденный состав верхней атмосферы и ионосферы Земли // Математическое моделирование. 2006. 18. №75. С. 21 – 26.

11. Григорьев С.А., Зинин Л. В., Ишанов С.А.. Нестационарные процессы, возникающие при воздействии на космическую плазму. // Математическое моделирование. 2006. 18. №7. С. 115 – 128.

12. Ишанов С.А., Клевцур С.В., Латышев К.С. Алгоритм  итераций в задачах моделирования ионосферной плазмы. // Математическое моделирование. 2009.21. №1. С. 33-45.

13.Ишанов С.А., Медведев В.В., Залеская В.А., Жаркова Ю.С. Математическое моделирование ионосферных процессов в целях распространения радиоволн. // Математическое моделирование. 2008. 20. №4. C. 3–7.

14. Ишанов С. А., Клевцур С.В. Математическое моделирование ионосферы с учетом ее трехмерной неоднородности // Вестник РГУ им. И. Канта. 2010. №4. С. 152-158.

15. Ишанов С.А. Динамические антропогенные возмущения ионосферно-магнитосферной плазмы. // Вестник РГУ им. И. Канта. 2010. №10. С. 33-41.

16.Ишанов С.А., Латышев К.С., Медведев В.В. Моделирование возмущений F2- области ионосферы при антропогенных воздействиях // Модели в природопользовании: Межвузовский сб.науч.тр. Калининград, 1989. 136 с.

17.Власов М.Н., Ишанов С.А., Латышев К.С., Медведев В.В. Оценки возмущений в геомагнитной силовой трубке при наличии избытка воды в верхней атмосфере // Десятый семинар по моделированию ионосферы: Тез. докл. М.: МГК АН СССР, 1990. С.24.

18. Власов М.Н., Григорьев С.А., Ишанов С.А., Латышев К.С. О диффузионном и гидродинамическом приближениях в описании ионосферной плазмы // Десятый семинар по моделированию ионосферы: Тез. докл. М.:МГК АН СССР, 1990. С.24.

19. Ишанов С.А., Латышев К.С., Медведев В.В. Математическое моделирование процессов в ионосфере Земли при учете возбужденных и малых нейтральных составляющих для возмущенных условий // Модели в природопользовании: Межвузовский сб. науч. тр. Калининград, 1991. 120 с.

20. Ишанов С.А., Леванов Е. И., Медведев В. В.. Вычислительный эксперимент расчета параметров ионосферной плазмы при антропогенном воздействии // Материалы Шестого Всероссийского семинара «Сеточные методы для краевых задач и приложения». Казань, 2005. С. 122 – 125.

21. Григорьев С. А, Зинин Л. В, Ишанов С.А. Математическое моделирование нестационарных процессов в околоземной космической плазме. // Вестник КГУ, Калининград. 2003 г. №3. С. 46–59.

22. Ишанов С.А., Медведев В.В., Латышев К.С. Метастабильные компоненты в ионосфере. // Материалы Международного Симпозиума «Авроральные явления и солнечно-земные связи». Москва, 2003 г., C. 111

23. Ишанов С.А., Медведев В. В., Зинин Л. В. Математическое моделирование инжекции молекул H2O в F2-области ионосферы Земли. Материалы Международного Симпозиума «Авроральные явления и солнечно-земные связи». Москва, 2003 г.C. 445 – 448.

24. Ишанов С.А., Медведев В. В. Components excited state in the upper atmosphere. // Physics of auroral Phenomena,Proc.XXVII Annual, p.p.105 – 107, 2004 г.

25. Ишанов С.А., Медведев В.В., Захаров Л.П., Залесская В.А.Эффекты возмущения нейтральных ветров. Вестник КГУ. 2005. № 1-2. С. 54-59.

26. Ишанов С.А., Медведев В. В. Математическое моделирование метастабильных компонент в ионосфере Земли. // «Инженерно – физический журнал». Национальная Академия наук Беларуси. 2005. Т. 78. С. 26-33.

27. Ishanov S.A., Medvedev V. V. Mathematical modeling ionospheric effects of rocket exhaust products into the F2-region Earth’s ionosphere // В сб. «Избранные вопросы современной математики». Калининград, КГУ. 2005. C.137.

28.Ишанов С.А., Леванов Е.И., Медведев В.В., Залеская В.А. Магнитосферно-ионосферные изменения, вызванные полетами космических аппаратов. // Инженерно-физический журнал. 2006. №6. Т.79. С. 11–15.

29. Ишанов С.А., Медведев В.В., Залеская В.А. Математическое моделирование ионосферно-магнитосферных процессов // Материалы Третьей международной конференции «Вычислительные методы в прикладной математике: СМАМ-3. Минск, 2007 г.

30. Ishanow S.A., Medvedev V.V., Zalesskaya V.A. Injection of H2O molecules into the F-region of the Earth’is ionosphere. // Physics of auroral Phenomena. 29th Annual Seminar. Apatity, 2006. P. 62.

31. Ishanow S.A., Medvedev V.V., Tokar V.G. Possibility of applying the mathematical models to the problems of radiowave propagation. // Physics of auroral Phenomena. 29th Annual Seminar. Apatity, 2006. P. 62-63.

32. Ishanov S.A., Medvedev V. V., Zalesskaya V. A. The Magnetospheric-Ionospheric Disturbances Caused by Rocket Injection // Physics of auroral Phenomena. 29th Annual Seminar. Apatity, 2006. P. 66-69.

33. Ишанов С.А. Моделирование процессов в ионосферной плазме при учете метастабильных составляющих для возмущенных условий. // Вестник РГУ им. И. Канта. 2008. №10. С. 24-32.

34.Захаров Л.П., Ишанов С.А., Медведев В.В. Ионосферно-магнитосферные потоки. // Вестник РГУ им. И. Канта. 2008. №10. С. 33-37.

35. Ишанов С.А., Леванов Е.И., Медведев В.В., Залесская В.А. Использование математических моделей ионосферы для изучения распространения электромагнитных волн. // Инженерно-физический журнал. Национальная Академия наук Беларуси. 2008. Т.81. №6. С. 1198–1202.

36. Ишанов С.А. Математическая модель взаимодействия в системе термосфера-ионосфера Земли. // Современные методы теории функций и смежные проблемы: материалы конференции Воронежской зимней школы. Воронеж. 2009. С. 77–78.

37. Ишанов С.А. Математическое моделирование ионосферно-плазмосферных взаимодействий при динамических воздействиях. // Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования: Материалы III Международной научной конференции. Часть 1. Воронеж: «Научная книга», 2009. С 174-175.

38. Ишанов С.А. Математическое моделирование ионосферно-плазмосферных взаимодействий при антропогенных воздействиях. // Современные проблемы вычислительной математики и математической физики: Международная конференция, Москва, МГУ имени М.В. Ломоносова, 16-18 июня 2009: Тезисы докладов. С. 338-339.

39.Ишанов С. А., Клевцур С.В., Латышев К.С. Пялов Д.И. Многопроцессорная реализация одного итерационного алгоритма для систем с распределенной памятью. // Вестник РГУ им. И. Канта. 2009. №10. C. 64-73.

40. Латышев К.С., Зинин Л.В., Ишанов С.А. Математическое моделирование околоземной космической плазмы. Энциклопедия низкотемпературной плазмы, 2008, том VII-1, часть 3, c. 337-349.

41. Ишанов С.А. Численное моделирование нестационарных процессов ионосферно-плазмосферных связей с учетом их самосогласованного характера. // Компьютерные науки и технологии. Сборник трудов первой Международной научно-технической конференции. Белгород, 8-10 октября 2009. Часть 1. С. 41-42.

42. Ишанов С.А. Математическое моделирование ионосферного распространения коротких радиоволн // Современные методы теории краевых задач: материалы Воронежской весенней математической школы «Понтрягинские чтения» - XXI». – Воронеж: Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2010, с. 104-106.

43. Ишанов С.А., Клевцур С.В. Метод суммарной аппроксимации для уравнений диффузии со смешанными производными // Современные методы теории краевых задач: материалы Воронежской весенней математической школы «Понтрягинские чтения» - XXI». – Воронеж: Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2010, с. 106-108.

44. Ишанов С.А. Математическое моделирование техногенных возмущений плазмосферы Земли // Актуальные проблемы прикладной математики, информатики и механики. Сб. трудов Международной конференции. Воронеж: Издательско-полиграфический центр ВГУ, 2010. С. 157-162.