Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геофизический центр РАН0%

Гео­фи­зи­че­ский центр (ГЦ РАН), в его се­го­дняш­нем ста­тусе, со­здан в 1992 г. на пра­вах научно-ис­сле­до­ва­тель­ского ин­сти­ту­та По­ста­нов­ле­нием Пре­зи­ди­ума РАН от 23 июня 1992 г. ГЦ РАН был об­ра­зо­ван пу­тем реорганизации Междуведомственного геофизического комитета (МГК) АН СССР. Последний был создан в январе 1961 г. решением Совета Министров СССР (распоряжение от 11 января 1961 г., подписанное первым заместителем председателя Совета Министров СССР А.Н. Косыгиным). МГК, в свою очередь, был преемником созданного в августе 1954 г. Междуведомственного комитета по подготовке и проведению Международного геофизического года при Президиуме АН СССР.

Основными целями создания МГК были планирование и координация комплексных геофизических исследований, проводимых по международным проектам и программам, и многосторонний научный подход к изучаемым объектам. Другой важнейшей целью являлось дальнейшее развитие Мировых центров данных (МЦД), созданных во время МГГ и продолжающих функционировать в рамках МГК.

Земля — это сложнейшее космическое тело, в котором существует целый ряд оболочек: ядро, мантия, кора, гидросфера, биосфера, атмосфера, ионосфера, радиационные пояса и т.д. В целом, Земля представляет собой сложную динамическую систему, в которой протекают процессы самых различных пространственных и временных масштабов. Для изучения как Земли в целом, так и протекающих в ней процессов, требуется объединение усилий ученых самых разных специальностей из различных стран мира. Интеграция советской геофизики и смежных наук о Земле в этот процесс стала важнейшей функцией МГК.

Первые шаги в координации исследований по наукам о Земле были сделаны еще в первой половине XIX века. Однако реальным началом эры международных совместных работ в геофизике можно назвать 1 августа 1882 г., когда начался Первый международный полярный год (I МПГ). Его программа включала в себя изучение явлений и процессов, происходящих в высоких широтах Северного полушария. Особое внимание уделялось изучению погоды, сильно влияющей на климат всей Земли и движения дрейфующих льдов. Исследовались также геомагнитные явления в областях, окружающих северный магнитный полюс Земли. Для выполнения этой программы впервые в истории объединились ученые 11 стран. Президентом Международной полярной комиссии, которая возглавила все работы первого МПГ, был избран представитель России академик Петербургской АН Г.И. Вильд.

Спустя 50 лет, 1 августа 1932 г. начался Второй международный полярный год (II МПГ). В его программу входило изучение магнитных бурь, полярных сияний, состояния ионосферы, потоков космических лучей, достигающих Земли, явлений погодных явлений и их взаимосвязей с явлениями, происходящими на Солнце. Во II МПГ приняли участие ученые 44 стран. Работы осуществлялись более чем на 100 станциях, половина которых находилась в северных и южных высокоширотных областях. Полному использованию материалов II МПГ помешала Вторая мировая война, прервавшая сотрудничество ученых. К ее началу не все собранные в результате II МПГ данные были изданы. Некоторые данные погибли при бомбардировках и были безвозвратно утрачены для науки. Многие материалы не могли быть использованы без сопоставления с аналогами. И все же II МПГ стал важнейшей вехой в изучении Земли. Его достижения, так же как и его неудачи подтвердили необходимость согласованных действий геофизиков всех стран мира.

После окончания Второй мировой войны мировая научная общественность начала готовиться к проведению очередного Полярного года. С учетом расширения постановок задач исследований, это намерение трансформировалось в идею Международного геофизического года (МГГ), которая позволяла не ограничиваться изучением высоких широт. МГГ явился крупнейшим научным международным мероприятием середины двадцатого века. В нем приняли участие ученые 67 стран (примерно двух третей всех тогдашних государств мира). МГГ продолжался с 1 июля 1957 г. по 31 декабря 1958 г.

Впоследствии, по инициативе советских ученых (чтобы продолжить сбор данных и лучше использовать уже доставленную в труднодоступные районы технику), МГГ, под условным названием «Международное геофизическое сотрудничество», был продлен еще и на 1959 год.

В соответствии с решениями правительства в исследованиях по программе МГГ приняли участие 20 министерств и ведомств СССР и союзных республик. Число самостоятельных научных учреждений и вузов, привлеченных к работам, изменялось в различные периоды подготовки и проведения МГГ, но, как правило, оно колебалось около 100. Наибольший вклад в выполнение программы МГГ внесли Академия наук СССР и академии наук союзных республик, Главное управление Северного морского пути Министерства морского флота (ГУСМП), Главное управление гидрометеорологической службы при Совете Министров СССР (ГУЩС), Министерство высшего и среднего специального образования (МВО), Министерство связи СССР.

Как и в других странах-участницах МГГ, в СССР решением правительства в августе 1954 г. был создан специальный орган для координации работ по МГГ — Междуве­дом­ствен­ный комитет по подготовке и проведению МГГ при Президиуме АН СССР (сокращенно — Советский комитет МГГ). Организацию возглавил выдающийся советский геофизик, академик Григорий Александрович Гамбурцев. После его смерти в 1955 г. председателем Комитета стал вице-президент АН СССР, академик Иван Павлович Бардин. Заместителями председателя Комитета были назначены чл.-корр. В.В. Белоусов, чл.-корр. Ю.Д. Буланже, профессор Н.В. Пушков и академик Ф.Ф. Давитая. Ученым секретарем комитета стала профессор В.А. Троицкая.

В составе Комитета были образованы секции по разделам планетарной геофизики: Метеорология и физика атмосферы, Геомагнетизм, Полярные сияния, Солнечная активность, Космические лучи, Ионосфера, Метеоры, Долготы и широты, Океанология, Гляциология, Сейсмология, Гравиметрия, Ракеты и искусственные спутники Земли. Секции разрабатывали детальные планы участия нашей страны в МГГ и координировали его с планами других стран, а также общими задачами, поставленными Специальным международным комитетом МГГ.

11 июня 1956 г. было принято подготовленное комитетом Постановление Совета Министров СССР № 789, согласно которому ведомства обязывались выполнить в 1957–1958 гг. планы наблюдений и исследований, утвержденные Междуведомственным комитетом по проведению МГГ. Постановление предусматривало и основные мероприятия по материальному обеспечению работ, в том числе задания по поставке научных приборов и оборудования для советских наблюдений МГГ, освоению и выпуску приборов новых видов и конструкций, строительству помещений и станций и других объектов, и т.д.

Этим же постановлением Совет Министров СССР за счет различных источников выделил 18 ведомствам-участникам МГГ средства на подготовку к МГГ в 1956 г. в общей сумме 70 млн рублей (на сегодняшний день эта сумма составляет примерно 20 млн долларов) и лимит на приобретение приборов и материалов за границей в сумме 1 млн 200 тыс. инвалютных рублей, а также обязал эти ведомства специально предусматривать в 1957–1958 гг. в своих планах и сметах на цели МГГ необходимые лимиты по труду, капиталовложения и ассигнования на научно-операционные расходы.

При пла­ни­ро­ва­нии МГГ был пре­дусмот­рен механизм, обес­пе­чи­ва­ю­щий со­хран­ность получаемых данных и свободный доступ к ним ученых и за­ин­те­ре­со­ван­ных ис­сле­до­ва­телей всех стран. Правительства двух ведущих стран согласились организовать у себя и финансово поддерживать учреждения, ранее не имевшие аналогов — Мировые центры данных. Один из них (МЦД А) в США, другой (МЦД Б) — в СССР. В оба МЦД поступали результаты наблюдений по всем разделам геофизики, входившим в программу МГГ. Образование системы МЦД было важным результатом системного подхода организаторов к реализации МГГ как международного проекта. Позже система МЦД была существенно расширена.

Формально, задачи по обеспечению участия СССР в деятельности постоянных международных геофизических организаций находились в компетенции созданного в 1955 г. Комитета по геодезии и геофизике Отделения физико-математических наук АН СССР. Однако в период с 1954 по 1959 гг. (во время подготовки и проведения МГГ) сотрудничество в области геофизики осуществлялось, главным образом, Советским комитетом МГГ. Функции Комитета по геодезии и геофизике сводились только к участию в отдельных мероприятиях.

К 1960 г. стало очевидно, что Комитет по геодезии и геофизике в том виде, в котором он существовал, не был в состоянии справиться как с завершением работ по МГГ, так и со значительно расширившимся после МГГ международным научным сотрудничеством. В связи с этим встал вопрос о необходимости создания на базе Комитета по геодезии и геофизике и Советского комитета МГГ единого Междуведомственного комитета (или Совета) по комплексным геофизическим исследованиям и международному сотрудничеству в геофизике.

В январе 1961 г. на основе Советского комитета МГГ был создан Междуведомственный геофизический комитет при Президиуме АН СССР, наделенный следующими функциями:

координация и планирование комплексных геофизических исследований, проводимых по международным проектам и программам;

обеспечение участия СССР в соответствующих международных организациях Международного совета научных союзов (ICSU), Международного союза геодезии и геофизики (IUGG), а также в многостороннем сотрудничестве Академий наук социалистических стран;

осуществление международного обмена данными по планетарной геофизике;

апробация и издание результатов исследований по международным геофизическим проектам.

С момента создания МГК в 1961 г. в течение почти 30 лет (1961–1990) его возглавлял известный советский геолог, член-корреспондент Владимир Владимирович Белоусов. С 1960 по 1963 г. В.В. Белоусов также занимал пост президента Международного геодезического и геофизического союза. 16 сентября 1970 г. было принято распоряжение Президиума АН СССР об объединении МГК и МЦД. Таким образом, в состав МГК был включен Мировой центр данных (МЦД Б) по дисциплинам солнечно-земной физики (МЦД СЗФ). В 1971 году в составе МГК был создан МЦД по физике твердой Земли (МЦД ФТЗ).

На протяжении десяти лет (с 1975 г. по 1985 г.) количество сотрудников МГК постоянно увеличивалось (с 82 человек в 1975 г. до 91 человека в 1985 г.). При этом увеличение штата проходило в основном за счет увеличения численности научных работников МЦД и других подразделений Комитета (с 22 в 1975 г. до 29 в 1985 г.). В МГК работало много молодых специалистов. К примеру, на 1980 год в организации трудилось 28 работников моложе 30 лет.

Почти половина научных работников имели ученые степени. Около половины всех сотрудников МГК работало в лабораториях МЦД (41 человек, 30 — лаборатория данных по солнечно-земной физике, 11 — лаборатория данных по физике твердой земли). Сотрудники МЦД внесли большой вклад в автоматизацию обработки и хранения геофизических данных. В 1970–1980-е годы то время подобными проблемами занимались в основном американские ученые. Результаты, полученные в ходе этой работы, используются учеными всего мира и по сей день.

В этот период в составе МГК находилась лаборатория ЦАСД (Центр атомных и субатомных данных) в составе 5 человек. Ее руководитель – И.П. Селинов – один из создателей водородной бомбы, над которой он работал вместе с академиком Сахаровым.

Перестройка 80-х годов вызвала необходимость реорганизации научных учреждений. В 1991 г. правопреемницей Академии наук СССР стала Российская академия наук. На базе МГК в 1992 г. был создан Национальный геофизический комитет Российской Федерации, объединивший секции и комиссии МГК. Комитет стал национальным представителем России в Международном союзе геодезии и геофизики.

На базе штатного состава МГК и входящего в него Мирового центра данных Б был создан Геофизический центр на правах научно-исследовательского института РАН. Основными задачами ГЦ РАН стали сбор и анализ данных с использованием современных сетевых технологий и создание информационных ресурсов по наукам о Земле. Геофизический центр стал базовой организацией для Национального геофизического комитета Российской Федерации и Российского национального комитета CODATA. Была развернута интернет-ориентированная современная система компьютерной телекоммуникационной связи с научными институтами многих стран мира. Важнейшим направлением работ стала адаптация и развитие информационных технологий применительно к геофизическим исследованиям. Были созданы мощные информационные ресурсы по различным направлениям наук о Земле.

С этого времени ГЦ РАН существенно расширил круг решаемых научных задач. Стали развиваться такие направления исследований как космическая геодезия и альтиметрия, геодинамика, геоэкология объектов ядерного топливного цикла, информационная геофизика и др. Такое расширение тематики ГЦ происходило в период 1990–2004 гг., когда директором ГЦ был известный сейсмолог, чл.-корр. РАН Геннадий Александрович Соболев. С 1993 по 2004 гг. Г.А. Соболев также возглавлял Национальный геофизический комитет РФ. С 1994 по 1998 гг. он был президентом Европейской сейсмологической комиссии (ECK).

В июле 2005 г. в состав ГЦ влился коллектив Центра исследований геофизических данных и сетевых технологий ИФЗ РАН (ЦИГЕД), включающий в себя мощный вы­чис­ли­тель­ный центр кол­лек­тив­ного пользования. В ГЦ был развернут мощный кластер на основе нескольких десятков процессоров. Соответственно расширилась тематика исследований ГЦ. Важные результаты были получены в области развития математических методов искусственного интеллекта и их приложений к распознаванию и классификации геофизических данных. Начаты активные исследования в области ГИС и их приложений для анализа природного риска. Были успешно выполнены многочисленные проекты по изучению и адаптации технологий информационного общества для менеджмента и изучения геофизических данных.

В настоящее время научный потенциал ГЦ — это 67 научных сотрудников и инженеров, включая двух членов РАН, 10 докторов и 14 кандидатов наук. Тематика научных исследований диктуется уставом ГЦ, который определяет основные направления его деятельности. По большей части исследования, проводимые в ГЦ, носят фундаментальный характер. Они направлены на достижение нового уровня понимания процессов, происходящих в Земле, с помощью создания глобальных информационных ресурсов и новых методов их комплексного научного анализа, базирующихся на развитии искусственного интеллекта.

Создаваемые в ГЦ информационные ресурсы и методы их обработки находят применение в различных областях фундаментальной и прикладной науках, таких как геохимия, геология, космическая физика. В МЦД собраны данные мировой сети обсерваторий с 1957 г. по настоящее время по многим разделам планетарной геофизики: геомагнетизм, сейсмология, гравиметрия, тепловой поток, ионосферные явления, космические лучи, данные о межпланетной среде и солнечной активности. Особое место занимают данные международных проектов с участием ГЦ.

На регулярной основе и по запросам (в настоящее время через электронную почту и в режиме online) ГЦ снабжает данными организации различных стран, входящих в систему Мировых центров данных. Особое внимание в работе ГЦ уделяется обеспечению данными ученых институтов Отделения наук о Земле и РАН в целом, а также ряда других российских ведомств, участвующих в деятельности системы МЦД. В ГЦ накоплен большой опыт применения современных компьютерных технологий и методов искусственного интеллекта для сбора, систематизации, обработки, визуализации и организации хранения и распространения больших объемов геолого-геофизической информации. При этом особую роль играет создание баз и банков данных. В Центре разрабатывается специализированное программное обеспечение для анализа и контроля качества данных, их обработки, выбора информации из баз по различным условиям и их визуализации в удобной для пользователя форме: построение многомерных карт-схем пространственного распределения мест событий, пунктов измерений или траекторий маршрутов, глубинных разрезов, различных графиков и диаграмм. Осуществляется информационно-справочное сопровождение баз данных. Создана система доступа удаленных пользователей к информационным ресурсам и базам данных в режиме online в Интернете.

Для дальнейшей разработки распределенных интернет-ориентированных ресурсов и эффективного обеспечения доступа пользователей к информационным ресурсам ГЦ в Центре создан современный коммуникационно-вычислительный узел, соединенный высокоскоростным оптоволоконным каналом (2 Гбит/с) с узлом опорной сети МГУ – РАН. Узел включает в себя кластер распределенных баз данных из 12 процессорных модулей, центральный сервер локальной сети и семь информационных серверов, управляющих и обеспечивающих сетевой доступ пользователей к базам данным МЦД и ГЦ РАН, а также к публикуемым ГЦ электронным журналам: International Journal of Geomagnetism and Aeronomy, Российскому журналу наук о Земле и другим информационным ресурсам.

В Центре функционирует филиал Библиотеки естественных наук (БЕН) РАН, фонды которого постоянно пополняются российскими и зарубежными периодическими изданиями. Тематика литературы, собираемой в библиотечных фондах, ориентирована на планетарные геофизические исследования. Многие зарубежные издания, представленные в библиотеке, уникальны, т.к. были получены по системе международного обмена и существуют в России в единственном экземпляре. Сотрудники ГЦ и другие читатели библиотеки имеют возможность доступа к статьям значительного числа зарубежных журналов через сеть Интернет. Обеспечен доступ читателей к информационной системе ICSU Navigator for Primary Scientific Publications, регулярно пополняется база данных этой информационной системы; реализованы ссылки на доступные через Интернет электронные версии журналов, постоянно отслеживается появление в мировой сети новых информационных ресурсов по тематике библиотеки.

ГЦ под­дер­жи­вает актив­ные кон­такты и сотруд­ничает со мно­гими инсти­тутами РАН, россий­скими и между­народ­ными геофи­зиче­скими органи­зациями, с различ­ными анали­ти­ческими и специализированными центрами, научными институтами и службами в России и других странах. Сотрудники Центра принимают участие в международных проектах. По решениям Российской академии Наук и соответствующих международных организаций Геофизический центр является:

•Официальным российским узлом международной сети Мировых центров данных Международного совета науки (IСSU);

•Базовой организацией Мирового центра данных по твердой Земле и по солнечно-земной физике;

Soloviev•Одной из пяти базовых организаций Европейского средиземноморского сейсмологического центра, включающего в себя более 60 сейсмологических институтов Европы;

•Российским центром международной организации CODATA (комитета по данным ICSU) и базовой организацией ее российского национального комитета;

•Центральным узлом распределенной системы Space Physics Interactive Data Resource (SPIDR), ориентированной на исследования в области космической погоды.

С января 2005 г. по октябрь 2018 г. Геофизический центр РАН возглавляет академик Алексей Джерменович Гвишиани, известный ученый в области геоинформатики, методов искусственного интеллекта и применения технологий информационного общества в геофизике. А.Д. Гвишиани — действительный иностранный член Национальной академии наук Украины, вице-президент CODATA, вице-председатель комитета Мировых центров данных ICSU, вице-президент Европейского средиземноморского сейсмологического центра (EMSC, Франция).

С октября 2018 г. временно исполняющим обязанности директора, а с 18 июня 2019 г. директором Геофизического центра РАН назначен Анатолий Александрович Соловьев — член-корреспондент РАН, профессор РАН, доктор физико-математических наук.