Для целей среднесрочного прогноза землетрясений рассмотрена модель их подготовки в геодинамических условиях Байкальской рифтовой зоны. Основой модели являются сейсмогеологические признаки: наличие сейсмической бреши, активного разлома или разломного узла, а также предшествующей предшоковой активности и последующего затишья перед шоком. При анализе используются каталог землетрясений и перечень активных разломов. Успешность прогноза по параметрам «место» и «энергия» составляет ≈ 70%. Самым сложным является параметр «время». Обсуждаются причины и некоторые возможности решения проблем, связанных с оценкой времени ожидания прогнозируемого землетрясения, которые обусловлены совокупностью ряда действующих природных факторов.

Появление резонансной спектральной структуры (РСС) – многополосных спектров электромагнитных шумов в диапазоне первых Гц, наблюдаемой на земной поверхности в ночные часы, принято ассоциировать с возбуждением ионосферного альвеновского резонатора (ИАР) в верхней ионосфере. В предлагаемом обзоре обсуждаются различные представления о конкретных механизмах возбуждения ИАР молниевыми разрядами: (1) генерация набора собственных мод ИАР, (2) образование эхо-импульса при отражении первичного импульса от верхней границы ИАР, (3) наличие уединённых импульсов с определенной длительностью. Рассматриваются аргументы как в пользу, так и против каждого предложенного механизма. Сформулированы качественные представления, как импульсная структура отклика на грозовой разряд должна быть видна в данных низкоорбитальных спутников. Рассмотрен отклик ионосферного магнитозвукового волновода на вулканическую грозовую активность. Обсуждается обнаружение над тайфунами в верхней ионосфере «магнитной ряби» – флуктуаций малой амплитуды с периодом 5–10 с, вызванных мелкомасштабными продольными токами, которые, по-видимому, генерируются акустическими волнами в нижней ионосфере. Сформулированы еще нерешенные проблемы электромагнитной связи между атмосферой и ионосферой в диапазоне ИАР.

Одно из проявлений воздействия деятельности человечества на околоземную среду, которое будет рассмотрено в данном обзоре, – это распространение электромагнитных излучений, генерируемых при работе ЛЭП и КНЧ передатчиков, через ионосферу в ближний космос. Низкоорбитальный спутник CSES, высота орбиты которого составляет 528 км, при пролетах над Кольским полуостровом регистрировал излучение передатчика ЗЕВС на частоте 82 Гц и излучение линии электропередачи «Северный Транзит» на частоте 50 Гц. Сигнал ЗЕВС был обнаружен на расстоянии от 600 до 2500 км между подспутниковой точкой и передатчиком. Электрическая антенна и магнитометр CSES зафиксировали узкополосное излучение на частотах 82  и 50 Гц. Для передатчика ЗЕВС исследована зависимость амплитуды сигнала от расстояния до источника. Для сопоставления с результатами численного моделирования рассмотрено поведение сигнала на малых (сотни км) и больших (тысячи км) расстояниях. В целом, данные измерений согласуются с результатами моделирования пространственной структуры волнового поля в верхней ионосфере вблизи переменного горизонтального тока конечной длины. Удивительной особенностью зарегистрированного события оказалось медленное спадание амплитуды 82 Гц излучения на удалениях от 600 до 1000 км по сравнению с модельными расчетами. Результаты наблюдений могут быть использованы для оценки степени электромагнитного «загрязнения» околоземной среды промышленной деятельностью.

В статье представлены результаты экспериментальной проверки гипотезы о механизме влияния смещения магнитных полюсов Земли на ее ионосферу. В предыдущих работах предполагалось сохранение пространственно-временной структуры зоны высыпаний энергичных частиц из магнитосферы в ионосферу в геомагнитных координатах, а ее смещение в географических координатах рассматривалось как механизм влияния векового хода геомагнитного поля на верхние геосферы. В данной работе вышеуказанная рабочая гипотеза проверена с использованием экспериментальных данных регистрации потоков высыпающихся частиц на Искусственном спутнике Земли (ИСЗ) серии DMSP за период 1983–2016 гг. В статье представлены результаты анализа смещения экваториальной границы аврорального овала в американском и сибирском секторах и положение гипоцентра аврорального овала. Результаты показали, что в наблюдательных данных в американском секторе присутствует слабый тренд северного направления, который меньше, чем наблюдаемое смещение магнитного полюса.

За последние десятилетия на Марсе было обнаружено около 1400 мест недавних падений метеороидов, образовавших одиночные кратеры и кратерные поля рассеяния, с размерами кратеров до 70 м. Благодаря более разреженной (по сравнению с Землей) атмосфере Марса, метеороиды, входящие в атмосферу, меньше разрушаются. Тем не менее, около половины из них разрушаются в атмосфере и образуют кратерные кластеры. Исследование кластеров на Марсе позволяет изучать детали фрагментации космических тел, которые не могут быть обнаружены в земных условиях. Считается, что описание кластера с помощью эллипса рассеяния позволяет оценить параметры траектории метеороидов: угол входа в атмосферу и азимут. В работе рассмотрены эллипсы рассеяния для 105 кластеров. Для 89 из них независимые оценки направления полета были сделаны по выбросам из кратеров, в 54–56 случаях (в зависимости от метода построения эллипса рассеяния) кратерные выбросы ориентированы вдоль главной оси эллипса рассеяния, направление полета совпадает в 29–32 случаях. Для остальных кластеров направление кратерных выбросов ориентировано вдоль малой оси эллипса рассеяния вопреки интуитивным ожиданиям.

Каталог недавно образованных мест падения метеороидов на Марсе дает возможность исследовать популяцию метеороидов общую для Земли и Марса. Для анализа данных каталога был применен кластерный анализ. Число выделяемых групп варьируется в зависимости от выбранного метода; при этом независимо от метода в отдельные группы выделяются кластеры с доминирующим главным кратером и кластеры с большим количеством относительно небольших кратеров. Третья часто выделяющаяся группа – это группа, в которой есть два сравнимых больших кратера. Построенные кумулятивные распределения кратеров в кластерах по массе показали, что наклон распределения значимо отличается для группы с небольшими кратерами. Кластерный анализ предложил разделение на группы, коррелирующее с ранее предложенными классификациями кластеров. Попытки найти разбиение на группы, отражающее связь между высотой над средней поверхностью и средним размером кластера, не привели к положительному результату, также не просматривается зависимость числа кратеров от высоты над средней поверхностью. 

Исследования космической плазмы, при воздействии на нее естественных и искусственных источников, позволяют изучать широкий спектр физических процессов, являясь природной плазменной лабораторией. Основная проблема исследования естественных процессов заключается в невоспроизводимости условий эксперимента, что значительно усложняет процесс валидации теоретических моделей. Лабораторное моделирование решает эту проблему и позволяет детально изучать процессы в космической плазме, и, потенциально, прогнозировать отклик среды на разные возмущения. В настоящем обзоре представлены результаты исследований на многофункциональном экспериментальном стенде КИ-1 Института лазерной физики СО РАН, ориентированные на задачи изучения физических процессов в плазме ионосферы и магнитосферы. Описаны используемые подходы к моделированию и методы лабораторной диагностики. Полученные результаты доказывают актуальность использования экспериментальных стендов, в частности, установки КИ-1 для исследования процессов в космической плазме, а также необходимость развития новых подходов к моделированию и усовершенствования методов лабораторной диагностики плазмы.