Свій початок історія відділу бере з 1940-х років минулого століття з лабораторії «поширення радіохвиль» Харківського фізико-технічного інституту (ХФТІ АН УРСР), керованої професором Брауде С.Я. [1].
З моменту створення в ІРЕ АН УРСР в 1955 р. відділу «Поширення радіохвиль» (№ 32) і до 1983 р. ним керував видатний вчений і педагог – Островський Ісаак Єремеєвич, доктор технічних наук, лауреат Державної премії СРСР. В цей період у відділі виконано цикл фундаментальних і прикладних досліджень особливостей розсіяння радіохвиль морською поверхнею і земними покривами, розпізнавання радіолокаційних образів морських об’єктів, а також вивченню тропосфери і умов поширення радіохвиль УКХ і НВЧ-діапазонів над Світовим океаном. В результаті цих досліджень розроблені радіофізичні методи і засоби для визначення характеристик морської поверхні, у тому числі збурень та хвилювання, і оцінки радіометеорологічних параметрів приводного шару атмосфери, переважно на внутрішніх Балтійському і Чорному морях за даними суднових гідрометеорологічних, аерологічних і радіофізичних вимірів. Досліджені дистанційні, висотні, частотні і поляризаційні характеристики сигналів і перешкод. Ці роботи зіграли важливу роль в становленні і розвитку нових напрямків в науці – радіоокеанографії і радіометеорології, а їх результати стали основою для створення першого в СРСР Радіокліматичного морського атласу, а також системи діагнозу і прогнозу умов поширення радіохвиль над акваторіями Світового океану [2-5]. У 1979 р. на базі відділу № 32 був створений відділ дистанційних методів дослідження природного середовища № 34 (керівник, д.ф.-м.н. Калмиков А.І), перетворений пізніше в Центр радіофізичного зондування Землі. Роботами Центру розвинені дистанційні методи і засоби дослідження довкілля за допомогою аерокосмічних носіїв.
Починаючи з 1983 р. відділом керує відомий вчений в області радіофізики і радіолокації, лауреат Державної премії СРСР, д. ф.-м.н., професор Ківва Ф. В. За минулий час відбувся подальший розвиток традиційних для відділу та нових наукових напрямків фундаментальних і прикладних досліджень. У числі найбільш значимих їх результатів слід зазначити системну постановку і успішне проведення маштабних експедиційних морських і океанічних робіт (спільно з відділом № 31 і Спеціальним конструкторсько-технологічним бюро ІРЕ НАНУ, керівники – д.ф.-м.н. Ківва Ф.В., д.т.н. Тургенєв І.С., д.ф.-м.н. Балаклицький І.М., д.ф.-м.н. Іванов В.К., д.ф.-м.н. Миценко І.М., Лановий В.М. та ін.). Всього в різних акваторіях Світового океану і на Сахаліно-Курильському полігоні проведені більше 20 комплексних експедицій по накопиченню і узагальненню статистичних даних для Радіокліматичного атласу Світового океану (аналоги – відомі системи США- IREPS і AREPS) [6-10]. За останні роки детально досліджені і інтерпретовані особливості поширення радіохвиль НВЧ і НЗВЧ діапазонів в низьких хвилеводах випарів, а також розсіяння радіохвиль корабельними хвилями, бризками і аерозолями (Кортунов В.О., Горобець В.М., Гутнік В.Г., Майков Г.Г.) [11,12]. Розроблені нові методи і засоби розпізнавання радіолокаційних образів морських і аеродинамічних об’єктів в лінійних, кутових, спектральних та ін. ознакових просторах, включно нелінійні (наприклад, кепстральні), такі, що мають підвищену цільову ефективність в широкому динамічному діапазоні амплітуд образів і законів розподілів сигналів і перешкод (Ківва Ф.В., Шапіро О.А., Замараєв Б.Д., Васильєв Ю.Ф., Горобець В.М., Зотов С.М., Головко М.І. та ін.) 14]. Виміряні просторово-часові характеристики морського хвилювання, а також діелектричні властивості морської і сухопутної підстилаючих поверхонь. Виміряні і систематизовані значення питомих і загальних поверхонь розсіяння, спектральні характеристики і закони розподілу інтенсивності відбитих сигналів та перешкод. Отримані результати послужили подальшому розвитку теоретичних моделей розсіяння, дозволили створити базу радіолокаційних образів різних класів земних покривів (Замараєв Б.Д., Васильєв Ю.Ф., Колесніков В.Г., Костіна В.Л., Роєнко О.М.) [15]. За підсумками цих робіт в 2002 р. успішно виконано контракт з Китайською народною республікою (Васильєв Ю.Ф., Роєнко О.М., Костіна В.Л. та ін.). Одночасно ініційований ряд нових перспективних напрямів досліджень, включаючи вивчення впливу нестаціонарного випромінювання, наприклад, високоенергетичних сонячних протонів, на поширення радіохвиль в навколоземному просторі (Ківва Ф.В.,Гончаренко Ю.В., Горобець В.М., Коворотний О.Л.) [16,17].
У зв’язку з наростаючим патогенезом, обумовленим застосуванням електромагнітних випромінювань (ЕМВ) в енергетиці, зв’язку, радіолокації, телебаченні і медицині, по клопотанню Головного лікаря Харківської обласної СЕС, професора Кратенка І.С., спільно з ДУ “ІМІ ім. І.І. Мечникова” АМНУ (м. Харків) проведено цикл пошукових експериментальних досліджень і розробок по вивченню впливу ЕМВ і ультразвукових коливань на живі об’єкти. Встановлено переважно нетепловий характер впливу середніх і малих доз ЕМХ, а також виміряні дисперсійні залежності дії ЕМХ НЗВЧ-діапазону на насіння рослин, мікроорганізми і здоров’я людини. Серед основних мішеней дії визначена особлива роль води і розчинених в ній газів на резонансних частотах поглинання кисню і озону (Ківва Ф.В., Коваленко О.І.) [18,19].
Серед фундаментальних пошукових робіт особливе місце займає цикл експериментальних досліджень, присвячених проблемам ізотропії довкіля, виконаний к.т.н. Галаєвим Ю.М. Розроблені ним методи і засоби вимірів в НЗВЧ і оптичному діапазонах, а також проведені упродовж більше десятиліття систематичні виміри, знайшли широкий відгук у світовій науковій громадськості і сталі ще одним аргументом на користь анізотропної моделі довкілля [20].
У 1970 р., разом з радіофізичними, у відділі отримали розвиток гідроакустичні методи і засоби зондування морської поверхні, водної товщі і морського дна. Враховуючи спільність характеристик генерації і поширення хвилевих процесів, вони використовувалися як допоміжні при вивченні механізму розсіяння радіохвиль НВЧ-діапазону збуреною поверхнею моря. Акустичне моделювання дозволило вивчити “тонку” структуру розсіяних сигналів і ефекти їх модуляції великими хвилями, що зіграло важливу роль в розвитку двохмаштабної моделі розсіяння радіохвиль морською поверхнею і короткохвильової радіоокеанографії [21, 22]. Надалі цей напрям робіт набув самостійного значення у зв’язку з розвитком неконтактних методів виміру океанографічних параметрів. Починаючи з середини 1970-х років під керівництвом А.Д. Розенберга (а з 1980-го – А.А. Любицького) розгорнуті систематичні дослідження поширення і розсіяння звуку в морському середовищі. Окрім рішення прикладних завдань гідролокації їх метою було створення методів і засобів дистанційного акустичного моніторингу гідрофізичних процесів і полів. В результаті комплексних акустичних і гідрофізичних досліджень вивчені енергетичні характеристики зворотнього розсіяння звуку в діапазоні частот 12-150 кГц, а також статистичні характеристики амплітудно-фазових флуктуацій розсіяних сигналів. Встановлені зв’язки між характеристиками розсіяння і термодинамічними параметрами морського середовища – температурною структурою, внутрішніми хвилями і швидкістю течій [23-26]. На цій основі запропоновані і розроблені дистанційні методи визначення шару стрибка, параметрів внутрішніх хвиль і мікроструктури гідрофізичних полів в океані, а також гідроакустичні методи виміру швидкості морських течій [27- 29]. Істотний вклад у вивчення механізмів поширення і розсіяння акустичних хвиль в морському середовищі, а також перспектив розвитку дистанційних методів внесли теоретичні дослідження, що проводилися паралельно і в тісній взаємодії з експериментом (Любицький А.А., Панчеха О.П., Тарасов Ю.В. [30,31]). Логічним завершенням цього етапу стало створення діючих макетів і дослідних зразків дистанційного вимірювача внутрішніх хвиль, кореляційного і фазового вимірювачів швидкості морських течій. Спільно із СКТБ МГІ НАНУ розроблений 4-х променевий профілограф швидкості течій донного базування, що поєднує можливості некогерентних і когерентно-імпульсних доплерівських систем (Любицький А.А., Ломейко А.І., Севенко А.А., Пучков В.В. та ін.). Профілограф інтегрований в систему моніторингу динаміки прибережної зони [32].
У кінці минулого століття були розпочаті комплексні гідроакустичні, геолого-геофізичні і гідрофізичні дослідження вогнищ газово-грязьового вулканізму у Чорному морі (спільно с ІГФ ім. С.І. Суботіна, ОМГОР і МГІ НАН України.). Особлива увага приділялася вивченню проявів активної газовіддачі морського дна у вигляді бульбашкових “факелів” над газовиділяючими джерелами – метановими сипами. Окрім пошуку нових родовищ вуглеводнів ці дослідження стимулювалися необхідністю вивчення екологічних наслідків газового розвантаження дна і її ролі у формуванні морського середовища. В результаті досліджень до середини 2000-х років був створений перший атлас газових факелів Чорного моря і їх акустичних образів (лунаграм), запропоновані методи дистанційної акустичної діагностики газовиділяючих джерел, моделі для інтерпретації і інверсії акустичних даних в параметри газовиділень; отримані перші кількісні дані про кінематичні і акустичні характеристики газових викидів [32- 36].
З 01.05.2024 р. тематику досліджень відділу поширено за рахунок приєднання співробітників колишнього відділу обробки радіосигналів (№ 37).
Перелік джерел
- Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины. 50 лет /Редкол.: В.М. Яковенко (отв.ред.) и др. – Харьков: Ин-т радиофизики и электроники НАН Украины. 2005. – 612с: ил.
- Радиоокеанографические исследования морского волнения / Под. ред. С.Я. Брауде. – Киев: АН УССР, 1962. – 116с.
- Bass F.G. Very high frequency radiowaves scattering by a disturbed sea surface. P.1, P.2 / F.G Bass., J.M. Fuks, A.I. Kalmykov, I.E. Ostrovsky, A.D. Rozenberg // IEEE Trans. AP. – 1968. -16, 5. – P. 554-569, 560-568
- Bass F.G Radiophysical investigations of sea roughness (radiooceanography) at the Ukrainian Academy of Sciences./ F.G. Bass., S.Ya Braude., J.M Fuks., A.I. Kalmykov, A.W. Megn, I.E. Ostrovsky, A.D. Rozenberg // IEEE Trans. AP. – 1977. – 25, 1. – P. 43-52.
- Leykin I.A. Determination of space and time sea wave structure from frequency characteristics of the radio signal scattered by the sea / I.A. Leykin, I.E. Ostrovsky, A.D. Rosenberg A.D. // IEEE Trans AP.- 1977. – 25, 1. – P.136-140
- Кивва Ф.В. Статистические характеристики показателя преломления в приводном слое атмосферы / Ф.В. Кивва, Н.А. Дорфман, В.А. Кабанов // Известия АН СССР, “Физика атмосферы и океана”.- 1978. – ХІV, N
- Кивва Ф.В. Effect of “anomalous” tropospheric M-profiles over the on SNF field strnghts / Ф.В. Кивва, В.А. Кабанов. Proc. URSI, Comm F, Simp. Louvain, Belgium, June(ESA), – 1983.
- Кивва Ф.В. Пространственные характеристики СВЧ сигналов над океаном / Ф.В. Кивва, В.А. Кортунов, Ю.М. Стрельников // Радиотехника и электроника.- – 35, №4.
- Кивва Ф.В. Особенности распространения радиоволн УКВ диапазона вблизи Антарктиды / Ф.В. Кивва, И.М. Балаклицкий, В.И. Леонидов // MWS, 6-th Int. school of microwave, Varna. – 1989.
- Радиофизические исследования Мирового океана / Сб. научных трудов ИРЭ НАН Украины. – Харьков, 1992. – 200с.
- Горобец В.Н. Особенности доплеровских спектров СВЧ сигналов, рассеянных надводными объектами и волнообразованиями от них / В.Н.Горобец, В.Г. Гутник, Г.Г. Майков , Ф.В. Кивва // Распространение радиоволн в ММ и субММ диапазонах: Сб. науч. тр.-Харьков, Ин-т радиофизики и электроники НАН Украины, 1995, с.31-43.
- Kortunov V.A. Study Into Altitude and Frequency Dependencies of Centimeter and Millimeter Radio Waves Signals Propagation Above Sea Surface / V.A. Kortunov, F.V. Kivva, V.N. Gorobets // Telecommunications and Radio Engineering. – 2003. – 59(586). – P.85-93.
- Горобец В.Н. Математическая модель радиолокационного образа корабля на морском волнении / В.Н. Горобец, В.Г. Гутник, С.М. Зотов, Ф.В. Кивва, А.А. Шапиро // Радиофизика и электроника. – 2011.- 2(15), №4, – С. 60-66.
- Замараев Б.Д. Рассеяние миллиметровых радиоволн растительным покровом / Б.Д. Замараев, В.Л. Костина, А.Н. Роенко, В.Ф. Тимошенко // Радиофизика и электроника – 2002. – 7, №2, – C. 335-341.
- Гончаренко Ю.В. Некоторые особенности распространения радиоволн СВЧ диапазона во время солнечных протонных событий // Ю.В. Гончаренко, Ф.В. Кивва, В.Г. Гутник // Геомагнетизм и аэрономия РАН. – 2006г. 46 , №2. – С.230-235.
- Kovorotniy A. L. Atmosphere monitoring over the Kharkiv region by means of GPS / A.L. Kovorotniy, F.V. Kivva, V.N. Gorobets, Y.V. Goncharenko // Telecommunications and Radio Engineering. – 2013. -72(18). – P. 1719-1729.
- Коваленко О. И. Некоторые особенности воздействия ЭМП СВЧ и КВЧ диапазонов на семена растений и микроорганизмы / О.И. Коваленко, Ф.В. Кивва, С.В. Калиниченко, Л.А. Сукач // Радиофизика и электроника : Сб. науч. тр. / НАН Украины. Ин-т радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова. – Х., 2005. – Т.10. №1. – С. 154-163.
- Коваленко О.И. Особенности прямого и опосредованного воздействия электромагнитных полей низкой интенсивности на семена растений и микроорганизмы / О.И. Коваленко, Ф.В. Кивва, С.В. Калиниченко, А.Л. Коворотный // Радиофизика и электроника: Сб. науч. тр. / НАН Украины. Ин-т радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова. – Х., 2007. – Т.12.- №1. – С. 273-282.
- Галаев Ю.М. Оптический интерферометр для измерения анизотропии скорости света // Технология приборостроения.- Харьков: Государственное предприятие научно-исследовательский технологический институт приборостроения.– №2.- С.8-21.
- Зельдис В.И. Исследование амплитудных характеристик звуковых сигналов, рассеянных взволнованной водной поверхностью / В.И. Зельдис, И.А. Лейкин, А.Д. Розенберг, В.Г. Рускевич // Акустический журнал. – 1973. – 19, 2. – С. 170-177.
- Зельдис В.И. «Исследование фазовых характеристик акустических сигналов, рассеянных взволнованной водной поверхностью/ В.И. Зельдис, И.А. Лейкин, А.Д. Розенберг, В.Г. Рускевич // Акустический журнал, – 1974. – 20, 2, – С. 235-241
- Коренев В.Г. Объемное рассеяние звука на частоте 25,5 кГц при наличии слоя скачка температуры /В.Г. Коренев, А.И. Ломейко., А.А. Любицкий, А.Д. Розенберг / Акустический журнал. – 1979. – 25,4. – С.556-567
- Железняк Г.В. Характеристики обратного объемного рассеяния звука в деятельном слое океана и их связь со структурой гидрофизических полей //Г.В. Железняк, А.И. Ломейко, А.А. Любицкий / Судостроение, сер. Акустика. – 1988, – 3. – С.18-27
- Железняк Г.В. Многоканальный цифровой термозонд /Г.В. Железняк, А.И. Ломейко, А.А. Любицкий // Изв. АН СССР. Океанология. – 1989. – 29,4. – С.684-690.
- Бережная Н.Д. О горизонтальной когерентности температурной микроструктуры в верхнем слое моря /Н.Д. Бережная, А.А. Любицкий, А.Д. Розенберг // Изв. АН СССР, Физика атмосферы и океана. – 1984. – 20,8, – С. 741-748.
- Любицкий А.А. О возможности определении глубины залегания термоклина по рассеянному звуковому сигналу / А.А. Любицкий, А.Д. Розенберг // Изв. АН СССР, Физика атмосферы и океана. – 1976, – 12,11, – С. 1224-1227.
- Ломейко А.И. О дистанционном определении параметров внутренних волн по амплитудным характеристикам рассеянного звукового сигнала. Гидролокационные измерения скорости морских течений / А.И. Ломейко, А.А. Любицкий; в кн.: Неконтактные методы и средства измерения океанографических параметров, М., Гидрометеоиздат, – 1986, – С. 180-190.
- А.с. №808937 Акустический корреляционный способ измерения скорости жидкости / И.ЕОстровский, А.Д. Розенберг, А.А. Любицкий, А.И. Ломейко, В.Г. Сумцов. Бюллетень ГК СССР по делам открытий и изобретений. – 1981, – №8, С. 142.
- Любицкий А.А. О локализации внутренних гравитационных волн в случайно стратифицированном океане / А.А. Любицкий, Ю.В Тарасов // Изв. АНСССР, Физикаатмосферыиокеана. – 1994. – 30,1, – С. 91-99.
- Lyubitskii A.A. Localization of internal and acoustical waves in a randomly stratified ocean /A. Lyubitskii, Yu.V. Tarasov // IUGG XXI General Assembly, Boulder, Colorado, July 2-14, 1995.
- Kuznetsov A.S. Technology of sea dynamics control in the coastal zone /S. Kuznetsov, V.V. Zima, A.A. Lyubitsky // Int.conf. Scientific and Policy Challenges Towards an Effective Management of the Marine environment, 12-18 October, 2003, Albena, Bulgaria. Absracts, Р.360-361.
- Шнюков Е.Ф. Геология, гидрофизика и гидрография северо-запада Чёрного моря /Е.Ф.Шнюков, В.П. Коболев, А.Т. Стажилов, С.А. Клещенко, А.А. Любицкий и др; -К.: ОМГОР ННПМ НАНУ, – 1998. – 244с.
- Шнюков Е.Ф. Газовые факелы на дне Чёрного моря / Е.Ф. Шнюков, В.П. Коболев, А.А. Пасынков, С.А. Клещенко, А.А. Любицкий, З.Г. Захаров. К.: ПП «Гнозис», – 1999. – 134с.
- Любицкий А.А. Гидроакустические исследования явлений активного газовыделения в Северо-западной части Черного моря / А.А. Любицкий: Сб. «Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон». Севастополь.- 2003. -9, С.226-240.
- Ivanov V.A. Modelling of dynamic, gas exchange processes and conditions of gas bubbles acoustic resonance in gas seeps of the Black sea /V.A. Ivanov, A.A. Lyubitsky, N.D. Berezhnaya / Int.conf. Scientific and Policy Challenges Towards an Effective Management of the Marine environment, 12-18 October, 2003,Albena, Bulgaria. Absracts, – Р.55