Летняя практика кафедры физики атмосферы 2024
Где в этом году проходила практика и в чём она заключалась?
В этом году практика кафедры физики атмосферы проходила на базе Кисловодской Высокогорной Научной Станции (КВНС), которая является частью Института физики атмосферы имени А.М. Обухова РАН (далее в тексте – ИФА). Одна часть базы находится в самом Кисловодске, а другая – на плато Шаджатмаз, высотой 2100 метров над уровнем моря, в 20 км от Кисловодска.
Если говорить про цели практики, то их несколько. Во-первых, это познакомить студентов с реальными измерениям и наблюдениями, которые сейчас проводятся в области физики атмосферы. И не только «теоретически» - вот посмотрите, какие измерения проводятся, а именно, поучаствовать в этих измерениях от начала, т.е. от выбора что и как измерять до конца – обработки и анализа и представления результатов. Во-вторых, привить нашим студентам навыки командной работы, потому что почти все научные задачи выполняются большими коллективами. И в-третьих, познакомить ребят с работой Института физики атмосферы: направлениями исследований в этом регионе, сферой деятельности ведущих сотрудников и перспективами развития в области физики атмосферы.
Григорий Александрович, в каких местах ещё проводилась практика на кафедре физики атмосферы?
Если брать ретроспективу, то раньше мы традиционно проводили две летние учебные практики: одну под Звенигородом на территории Звенигородской биостанции МГУ, другую в Крыму на базе Морского гидрофизического института. Начиная с 2014 года, мы также возили наших студентов на Камчатку («Единая геофизическая служба Российской академии наук») и в Иркутск, где расположен Институт солнечно-земной физики СО РАН. И вот с 2022 года проводим практику в Кисловодске на базе КВНС.
На самом деле, место проведения практики – это не обязательно постулированная локация. Мы стараемся выбирать из тех организаций, которые готовы нас принять, показать уникальные установки и рассказать об оригинальных исследованиях в области физики атмосферы и геофизики. И, конечно, немаловажный фактор – это финансирование.
Анна, из чего состоял обычный день на практике?
На самом деле на практике были абсолютно разные дни. Например, на плато Шаджатмаз мы круглосуточно проводили стандартные метеорологические измерения в течение нескольких дней. Мы работали в формате вахт (такая терминология на наших практиках сложилась исторически от тех времён, когда практика была на корабле): 4 часа велись измерения, а затем 12 часов выделялись на отдых и выполнение других задач. Поэтому график у всех был разный, неопределённый, но очень интересный.
В самом Кисловодске мы, конечно, просыпались, завтракали. После этого либо слушали лекции от ведущих сотрудников ИФА, либо занимались обработкой геофизических данных. Сначала это были учебные задачки, по которым нас учили правильно считывать и выводить данные в нужном виде. А затем мы перешли к большим основным задачам, с которыми работали в парах. После обеда у нас был ещё один заход на учебную-практическую деятельность. А вечером мы часто проводили турниры по настольным играм или же наслаждались красотой курортного города Кисловодск.
Григорий Александрович, нужно ли студентам обладать навыками работы своими руками, когда вокруг всё автоматизируется?
На самом деле это очень хороший вопрос. Благодаря развитию спутниковых методов измерений и дистанционных методов зондирования практически все геофизические данные сейчас можно получить без участия человека. Где-то в Интернете лежат данные, научный исследователь или студент берёт их и обрабатывает. Всё замечательно до того момента, пока мы не задумываемся, что это, собственно, за данные? У нас на кафедре даже есть задача «Условные ошибки данных измерений», цель которой показать, что не всегда автоматические системы работают корректно. И самые страшные ошибки измерений – это правдоподобные ошибки, которые не сразу бросаются в глаза. Именно поэтому до сих пор все дистанционные измерения проверяются по наземным измерениям, или измерениям, которые стали уже классическими.
Особенно забавные ситуации случаются, когда студенты пишут программы на разных языках программирования и получают разные ответы, потому что, например, используются разные алгоритмы аппроксимации. И у них возникает вопрос: «А кому верить?» Как говорил Доктор Хаус: «Все врут». Но это очень хороший пример того, что ко всем данным нужно относиться критически и понимать, в каких условиях они были получены. К счастью, сейчас люди (студенты) уже более ответственно относятся к данным моделирования, зондирования и осознают, что компьютер не является истинным в последней инстанции.
Наверное, вердикт такой. Да, сейчас много автоматических и дистанционных измерений, но я считаю, что важно в своё время покрутить приборы руками, изучить, на каких принципах они работают. И даже если человек потом в жизни не будет «общаться с данными», в голове у него останется убеждение, что к ним нужно относиться внимательно.
Можно ли использовать данные, полученные на практике, для научных целей?
Обычно у данных, полученных на практике, есть две цели. Первая – это, конечно, познакомиться с некими законами и явлениями, которые потом студенты будут изучать на спецкурсах. Это очень похоже на физический практикум на младших курсах. Физика – наука экспериментальная, поэтому эксперимент первичен.
Бывают случаи, когда учебная задача перерастает в научную и наоборот. Ребята часто используют данные, полученные своими руками, для курсовых работ, научных статей и выступлений на конференциях.
Многое ещё зависит от везения. Например, для исследований нужен сильный ветер, или наоборот штиль, но мы же не можем управлять ветром. Можно поставить «вентилятор» и проводить эксперимент с ним, но этот процесс уже не будет относиться к природным явлениям, а будет лабораторное моделирование (тоже важная работа, но на практике мы стремимся к натурным измерениям). Также наши коллеги из ИФА ездят в пустынные территории: и есть вероятность, что за месяц там не будет сильного ветра, который нужен для наблюдения песчаных бурь и сальтации.
Поэтому, с одной стороны, необходимы специальные условия для проведения эксперимента, а с другой стороны, ещё и все приборы должны сработать, как надо, чтобы данные на выходе получились корректными.
Ну и, конечно, результаты исследования зависят от количества и качества студентов. Ни для кого не секрет, что, согласно поговорке, студент ленив, прожорлив и хитёр. Поэтому могут быть всякие разные казусы.
Анна, удалось ли на практике посетить какие-нибудь экскурсии или интересные места?
Да, когда мы проводили измерения на плато Шаджатмаз, мы находились на базе Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ. И поскольку там также работали студенты физфака с астрономического отделения, нам провели экскурсию по лабораториям, рассказали о телескопах.
Вообще плато – это место, где расположено очень много научных центров: Кавказская горная обсерватория ГАИШ МГУ, Горная астрономическая станция Пулковской обсерватории, КВНС Института физики атмосферы, который изначально возник как озонометрическая станция. И сейчас там самый длинный непрерывный ряд измерений общего содержания озона в атмосфере в России – с 1978 года.
Ещё один из выходных дней мы частью нашей группы посвятили восхождению на гору Малое Седло, путь на которую проходит по национальному кисловодскому парку. Хоть и погода нас не особо порадовала, но это было очень весело и позволило нам насладиться прекрасными видами Кисловодска.
Григорий Александрович, что вам больше всего запомнилось на практике?
Этим летом мы проводили практику для студентов сразу двух курсов, так как в прошлом году она по технических причинам была перенесена. Мне очень понравились ребята, наши студенты. Группы подружились между собой, всегда помогали друг другу. И на самом деле это тоже одна из целей практики – помочь студентам завести новые знакомства.
Когда мы были в Кисловодске, там же ещё работали археологи из Государственного академического университета гуманитарных наук под руководством Дмитрия Сергеевича Коробова. И в какой-то момент он предложил съездить к ним на раскоп. Мы, скорректировали планы, потому что расширение кругозора – это всегда полезно. И самое важное, что наши студенты тоже проявили заинтересованность. Очень познавательно было посмотреть, как в реальности работают археологи: Дмитрий Сергеевич рассказал нам, почему именно здесь проводятся раскопки, об истории Кисловодского котловины. И в целом мы всегда стараемся включить в практику культурно-ознакомительные мероприятия, которые позволяют студентам поближе познакомиться с местом проведения практики и с научной, и исторической, и природной точек зрения.
Ещё хочу отметить, что до того, как на физическом факультете ввели систему бакалавриата и магистратуры,как я говорил выше, на нашей кафедре было две практики: после третьего и четвертого курсов. И сейчас мы всерьёз задумались о возрождении этой давней традиции. Вопрос ещё далеко не решенный и обсуждаемый, но надеемся, что у будущих студентов нашей кафедры будет такая возможность.
Про летнюю практику на базе Института физики атмосферы имени А.М. Обухова РАН в г. Кисловодске рассказал ведущий инженер кафедры физики атмосферы Курбатов Григорий Александрович, а также студентка теперь уже 4 курса Быкова Анна. Размещенные фотографии сделаны студентами и сотрудниками.
Контакты для связи
Мы с радостью ответим на все вопросы и познакомим вас с нашей работой! За подробной информацией об обучении на кафедре обращайтесь к заведующему кафедрой академику РАН Мохову Игорю Ивановичу (mokhov@ifaran.ru), Курбатову Григорию Александровичу (kurbatov_ga@physics.msu.ru) и доценту Виктору Ивановичу Захарову (zvi_555@list.ru).