Основное направление нашей кафедры это распространение радиоволн в ионосфере/атмосфере и радиоастрономия. В последнее время, в основном, преобладает первая тематика. Областью наиболее пристального внимания является ионосфера как представитель самого ближнего космоса. Являясь граничной зоной между атмосферой и ближним космосом, она испытывает воздействия как снизу от нижних слоев атмосферы, так и сверху от ионизирующего излучения Солнца, а также от частиц и полей магнитосферы и плазмосферы. Это позволяет изучать не только внутриионосферные процессы, но и использовать ионосферу как датчик, чувствительный к воздействиям и с Земли, и из космоса.
Ионосфера как объект наблюдения естественно является интересным и многогранным объектом, и ни одна лаборатория не в силах охватить ее изучение со всех сторон. Неизбежная специализация каждой научной группы приводит к концентрации усилий на своей определенной тематике. Основными такими тематиками в мире являются планетарные и региональные (экваториальные, авроральные и среднеширотные) исследования. В силу своего расположения наши исследования связаны со среднеширотной ионосферой. Конечно, среднеширотная ионосфера не столь ярко откликается на космические, магнитосферные воздействия, как авроральная ионосфера, но и в ней достаточно загадок и неисследованных явлений. Так в спокойной среднеширотной ионосфере постоянно присутствуют так называемые перемещающиеся ионосферные возмущения (ПИВ) с типовыми горизонтальными размерами 50-500 км, считающимися среднемасштабными (СМ). Существование таких СМ ПИВ до сих еще не имеет общепризнанного объяснения, в силу чего является объектом пристального внимания, усилившегося в последнее время из-за расширившихся возможностей радарной техники и роста числа приемников спутниковых сигналов. Для изучения СМ ПИВ организуются специальные научные измерительные компании, такие как SpICE (Spatial Ionospheric Correlation Experiment).
Основным нашим измерительным прибором является уникальный учащенно работающий на радиополигоне КФУ ионозонд «Циклон» с высоким разрешением по высоте. И несмотря на то, что из-за особенностей своей работы и он сам в отдельности «причастен» к обнаружению редких явлений и регистрации новых эффектов в ионосфере (простая регистрация слабых СМ ПИВ по амплитудным вариациям, типичная сигнатура откликом на дальние и сильные землетрясения, попарные биения o- и x-, а также o-z-o- и x-мод на следах Es, регистрация искусственных неоднородностей, появляющихся при мощном нагреве), не установленных до этого. Но его максимальная отдача в открытии новых эффектов возможна только при кооперации с другими приборами, такими как густая сетка из GPS-приемников, камеры свечения ночного неба и т.д.
Регистрирующая и антенная части ионозонда "Циклон".
Результат суточного ежеминутного зондирования ионосферы в виде А-карты (амплитудной).
Коллектив имеет комплекс аппаратуры, состоящий из собственной сети очень близко расположенных (от 100 м до 40 км) приемных станций GPS-ГЛОНАСС и метеостанций, что позволяет детально изучать пространственную структуру мезомасштабных тропосферных процессов и вести теоретические разработки в области исследования спутникового мониторинга атмосферы. Накопленные ряды непрерывных ежесекундных наблюдений с 2008 г. позволяют разрабатывать эмпирические модели мезомасштабных процессов. В настоящее время эта сеть используется для оценки параметров атмосферы (интегрального влагосодержания) и являются перспективным инструментом ее изучения. Такие исследования актуальны, так как позволяют не только создавать картины полей влажности, уточняющие метеорологические прогнозы, но и разрабатывать методы повышения точности спутниковых систем позиционирования и искать причинно-следственные связи между нижней атмосферой и ионосферой.
Одни из приемных GPS-ГЛОНАСС и метеостанций, установленных на здании Института физики.
В настоящий момент на кафедре работают 2 профессора, 2 доцента (5 кандидатов наук).
При кафедре работает опенлаб (проект) «МОНИТОРИНГ ИОНОСФЕРЫ»