IGF



Instytut Geofizyki Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego

Geofizyka, czyli dział fizyki zajmujący się badaniem naszej planety i procesami kształtującymi ją dziś i w przeszłości, jest nauką szczególnie bliską człowiekowi, o wymiernym znaczeniu dla jakości życia ludzi w każdym zakątku globu.  Zjawiska zachodzące w atmosferze, hydrosferze i litosferze obejmują zagadnienia o złożonej, zróżnicowanej naturze. Nasi naukowcy od lat próbują je lepiej poznać i zrozumieć, a odnoszone przy tym sukcesy przyciągają międzynarodowe uznanie.

 

Należymy do pionierów głębokich badań sejsmicznych. Pomiary i analizy, zrealizowane we współpracy z Instytutem Sejsmologii Uniwersytetu w Helsinkach, pozwoliły nam ujawnić m.in. kształt rzeczywistego fundamentu współczesnej Europy: granicy między skorupą ziemską a płaszczem Ziemi (jest to tzw. granica Moho). Jako pierwsi wykazaliśmy także istnienie niejednorodności materii w obszarze między litosferą a astenosferą, a więc na głębokościach ok. 100 km pod powierzchnią. Wypracowane przez nas metody i narzędzia geofizyczne sprawdzają się nie tylko w odniesieniu do naszej planety, ale także w badaniach innych ciał Układu Słonecznego, zwłaszcza komet (np. słynnej komety 67P/Churyumov–Gerasimenko) i małych księżyców, charakteryzujących się różnymi, niekiedy bardzo złożonymi formami aktywności (gejzery i tektonika Enceladusa, węglowodorowe rzeki i jeziora Tytana itp.). Jako specjaliści w tej dziedzinie, bierzemy udział w pracach przy najbardziej ambitnych misjach kosmicznych, takich jak Rosetta Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), CASSINI (NASA/ESA), czy właśnie przygotowywana ExoMars (ESA). Nasze modele teoretyczne i narzędzia numeryczne, wspierane eksperymentami wykonywanymi w laboratoriach Instytutu, dostarczają głębszego zrozumienia procesów odpowiedzialnych za kształtowanie się środowisk na powierzchniach różnych ciał niebieskich.

 

Zajmujemy się badaniami najważniejszych procesów fizycznych odpowiedzialnych za pogodę i klimat, ze szczególnym uwzględnieniem fizyki chmur i opadów oraz transferu promieniowania w atmosferze. Jako jedyna instytucja w kraju jesteśmy  specjalistami od pomiarów atmosferycznych z pokładu samolotow badawczych. Pomiary te są często realizowane w ramach europejskich projektów serii EUFAR (European Fleet for Airborne Research,) oraz we współpracy z wiodącymi jednostkami z USA (NCAR, CIRPAS). W ich trakcie używamy m.in. ultraszybkiego termometru samolotowego UFT (UltraFast Thermometer) własnej konstrukcji, pozwalającego mierzyć fluktuacje temperatury we wnętrzach chmur z centymetrową rozdzielczością . W naszych badaniach nad atmosferą istotną rolę odgrywa ogólnopolska Aerozolowa Sieć Badawcza Poland-AOD (http://www.polandaod.pl/). Zainicjowana przez naszych pracowników i rozwijana w ścisłej współpracy z wieloma krajowymi jednostkami naukowymi, sieć od niemal dekady monitoruje zmiany właściwości fizycznych (zwłaszcza optycznych) pyłu zawieszonego w atmosferze nad Polską. Jesteśmy też członkami międzynarodowych sieci pomiarowych EARLINET i AERONET.

 

Możemy się również pochwalić istotnym wkładem w rozwój narzędzi numerycznych stosowanych w geofizyce. Wielu naukowców na świecie korzysta z pakietu EULAG (Eulerian/semi-Lagrangian fluid solver), uznawanego za jedno z najlepszych narzędzi do modelowania geofizycznej dynamiki płynów, zwłaszcza przepływów atmosferycznych i ocenicznych. Obecnie rozwijany przez szereg grup badawczych, EULAG narodził się dzięki kreatywności pracowników naszego instytutu.

 

Sam Instytut składa się dziś z trzech zakładów: Zakładu Fizyki Atmosfery, Zakładu Fizyki Litosfery i Zakładu Optyki Informacyjnej. Ten ostatni, pierwotnie umieszczony w naszej strukturze z uwagi na liczne geofizyczne zastosowania przyrządów optycznych, obecnie odnosi sukcesy w pracach nad światłowodami fotonicznymi, materiałami używanymi do przesyłania wiązek świetlnych (w tym metamateriałami optycznymi) oraz technikami obrazowania. 

 

Niemal wszystkie badania realizujemy we współpracy z renomowanymi instytucjami krajowymi i zagranicznymi. Wśród naszych polskich partnerów znajdują się m.in. Politechnika Warszawska, Instytut Oceanologii PAN, Instytut Geofizyki PAN, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej i Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu. Na świecie mamy przyjemność współpracować z instytucjami w Stanach Zjednoczonych (National Center for Atmospheric Research, Naval Research Laboratory, Scripps Institution of Oceanography Universty of California), Niemczech (Max Planck Institut für Meteorologie, Max Planck Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Leibniz-Institut für Troposphärenforschung, Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung), Wielkiej Brytanii (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts), Holandii (Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut) czy Rumunii (National Institute of R&D for OptoElectronics).

 

Pod względem liczby publikacji przypadających na jednego pracownika naukowego znajdujemy się w ścisłej czołówce kraju. Aktywnie uczestniczymy w działaniach na rzecz ogólnoświatowego rozwoju środowisk badawczych zainteresowanych geofizyką, zwłaszcza dynamiką płynów, czego dowodem jest m.in. zorganizowanie w Warszawie w 2011 roku (pod szyldem European Mechanics Society) trzynastej konferencji European Turbulence Conference. Z kolei w 2016 roku nasi doktoranci gościli w Warszawie ósmą konferencję European Postgraduate Fluid Dynamics Conference (EPFDC). Zajmujemy się także popularyzacją nauki: bierzemy udział w warszawskim Festiwalu Nauki, Pikniku Naukowym i Dniach Otwartych Kampusu Ochota, dla uczniów organizujemy prelekcje i zajęcia terenowe z zakresu meteorologii i klimatologii. W ramach międzynarodowego projektu edukacyjnego GLOBE szkolimy nauczycieli i zachęcamy uczniów do prowadzenia pomiarów pyłu zawieszonego. Do szczególnie udanych przedsięwzięć w zakresie popularyzacji należy portal informacyjny „Nauka o klimacie” (http://naukaoklimacie.pl/).

 

Zapraszamy do bliższego zapoznania się z fascynującą tematyką naszych badań, szerzej przedstawioną na stronach poszczególnych zakładów.