J. Ross oskas koondada enda ümber noori andekaid mehi ja naisi, kelle teadusteemad olid seotud päikesekiirgusega, kusjuures enamusele neist leiti juhendajaks eriala juhtiv teadlane Venemaalt. Nende erinevate korüfeede juhendamise tase, ajaressursid ja ka tahtmine juhendada olid muidugi erinevad. Ehkki juhendajad olid kaugel eemal, osutus see meetod üldiselt vägagi efektiivseks, sest nii levisid meieni kiiresti tolle aja eesrindlikud ideed, aga see tekitas ka probleeme, sest mõned vene korüfeed ei saanud omavahel hästi läbi ja pikapeale kandusid nende vastuolud üle veidi ka meie tegevusele.
 |
| Viivi Russak. |
 |
| Olev Avaste. |
Teadusteemana jätkusid aktinomeetriliste mõõtmiste metoodika ja instrumentide arendus (J. Reemann, M. Sulev) ning kiirgusklimatoloogia (I. Undla, hiljem V. Russak). Viimase eelduseks oli Tartu-Tõravere meteoroloogiajaamas mõõdetud päikesekiirguse andmerida, mis on üks pikemaid Euroopas. 1980ndate alguseks oli kolme aastakümne jooksul kogunenud juba selline hulk andmed, et võis alustada Eesti kiirguskliima iseärasuste usaldusväärset kirjeldamist. Siis alanud ja senini kestev kiirgusbilansi komponentide ja nendega seotud atmosfääri optiliste omaduste uurimine on toonud välja mitmeid huvitavaid tendentse. Üks nendest, mis äratas ka laiemat tähelepanu ja leidis hiljem kinnitust teiste jaamade mõõtmisandmetes, oli atmosfääri läbipaistvuse ja sellega seotud päikese otsese kiirguse kahanemine, mis kestis 1990ndate alguseni, asendudes seejärel kasvuga. Selline trend kajastab aerosooli (saasteainete) sisaldust atmosfääris. Koos majanduse järsu langusega endistes sotsialistlikes riikides vähenes oluliselt õhusaaste. Ka on viimase paarikümne aasta jooksul kogu Euroopas rakendatud meetmed aidanud muuta õhku oluliselt puhtamaks. Praegu on atmosfäär Tõraveres päikesekiirgusele sama läbipaistev, kui oli seda 1930ndatel Tartus. Ka kõik suuremad vulkaanipursked maailmas kajastuvad Tõravere andmeridades. Eesti kiirguskliima iseloomulikke jooni on kokku võetud V. Russaku doktoritöös (1992) ning V. Russaku ja A. Kallise koostatud mahukas “Eesti kiirguskliima teatmikus” (2003).
 |
| Eesti kiirguskliima teatmik. |
Väga suur kaal nende tulemuste saamisel oli suuremahulistel mõõtmistel. Kui oli otsustatud, et jäädakse atmosfääri kiirgusrežiimi juurde – ja seda otsust toetas atmosfääri kiirgusrežiimi uurimise üks korüfeedest prof. G. V. Rosenberg NL TA Atmosfäärifüüsika Instituudist, siis kulges edaspidine teadustöö tihedas koostöös nii selle Moskva instituudi kui ka Ukraina Hüdrometeoroloogia Instituudiga. Neis mõlemas oli uurimisobjektiks päikesekiirguse levi muutliku pilvisuse tingimustes, st optiliselt ebaühtlases keskkonnas, ja teatavad kogemused juba olemas.. Et uurimissuund oli küllaltki uudne, oli lähteandmeteks vaja teha mõõtmisi. Algasid aastaid kestnud mõõtmised nii lennukitelt (pilvede all ja kohal) kui ka maapealsetes punktides. Lisaks kiirguse muutlikkusele uuriti ka pilvevälju, peaasjalikult rünkpilvi (Cu), aga ka kihtrünkpilvi (Sc). Mõõtmisi lennukitelt (H. Ohvril, M. Sulev, V. Põldmaa, A. Kurvits, A. Kuusk) tehti kuni 1972.a. Eesti, Läti, Leedu, Valgevene, Venemaa ja Ukraina kohal. Mõõtmised aluspinnal toimusid Eestis ja Ukrainas, aga ka Atlandi ookeanil nii 50ndatel laiustel kui ka passaatide vööndis.
 |
| Ain Kallis. |
Uudne uurimisobjekt, kus toimuvad protsessid olid valdavalt mittelineaarsed, vajas ka mõõtmisandmete teistsugust käsitlust, kasutusele tulid peaasjalikult statistilised meetodid. Ennekõike oli vaja aga mõõtmisandmeid. Neid koguti mitmetelt ekspeditsioonidelt ja vast esimene neist oli 1967.a. talvel-varakevadel Moskva Atmosfäärifüüsika Instituudi, Ukraina Hüdrometeoroloogia Instituudi ja FAI ühine ekspeditsioon Ukrainas (kiirgust mõõdeti lennukilt ja maapinnal). Meie poolt osalesid M. Sulev, V. Põldmaa, M. Themas ja TÜ üliõpilane T. Urbanik. Läks viis aastat ja 1972.a suvel toimusid maapealsed mõõtmised Mustvee lähedal (H. Ohvril). Edasi jätkusid maapealsed mõõtmised 1973.a. suvel Saaremaal, kus toimus FAI (A. Kuusk, V. Põldmaa, E. Pastak, S. Haldre) ja Moskva Atmosfäärifüüsika Instituudi ühisekspeditsioon. Kõige ulatuslikumaks kujunes osavõtt 1974. aastal Atlandil korraldatud rahvusvahelisest eksperimendist TROPEX-74. Mõõtmistes troopilisel Atlandil osales 39 laeva, Tõravere meeskond Ü. Mullamaa, H. Niilisk, A. Kuusk, M. Tiisler ja O. Kurm oli NLiidu uurimislaeval Akademik Korolev, mille kodusadam oli Vladivostok. Mõõtmiskohta Dakari lähedal Atlandil sõideti Vladivostokist otse lõunasse Austraalia juurde, piki ekvaatorit üle Vaikse ookeani, läbi Panama kanali ja üle Atlandi. Ühismõõtmised olid kolm kahekümnepäevast mõõtmisseeriat. Tagasi tuldi sama teed jällegi Vladivostokki ja sealt lennukitega koju. Ka 1978.a. sügisel kolm kuud kestnud rahvusvahelise ekspeditsiooni JASIN II etapp uurimislaeval “Akademik Vernadski” Põhja-Atlandi aktiivse tsüklonaalse tegevuse alal oli tõsine ettevõtmine. Meie esindajateks olid V. Põldmaa, H. Ohvril, A. Kurvits ja Ü. Kährik. Uurimuse tulemusi esitati kokkuvõtlikult H. Ohvrili (1977) ja A. Kuuse (1979) kandidaadiväitekirjades ning Ü. Mullamaa doktoriväitekirjas (1982).
 |
| TROPEX-74 poster. |
Instituudi teadustemaatikas domineerisid päikesekiirgusega seotud teemad, eriti kiirguslevi atmosfääris (Helgi Niilisk, O. Avaste, Ü.-A. Mullamaa, V. Põldmaa (Russak)). Helgi Niilisk lahendas edukalt pikalainelise, O. Avaste aga lühilainelise kiirguslevi probleeme atmosfääris. V. Russak lahendas oma kandidaaditöös praeguste arusaamade järgi sisuliselt atmosfääri kiirguslevi pöördülesannet, hinnates aerosooli kõrgusjaotust hämarikutaeva spektraalse heleduse suundolenevuse ja ajalise käigu mõõtmistulemuste alusel. Ü.-A. Mullamaa teemaks oli kiirguse peegeldumine juhusliku kujuga pinnalt, nt lainetavalt merepinnalt. Edasi tulid päevakorda mitmed statistika rakendused. Mõte oli selles, et enamus looduses toimuvaid protsesse sõltuvad neeldunud kiirgusest mittelineaarselt, mistõttu selline statistika teadmine osutub vajalikuks.
O. Avaste, kes oli vahepeal hakanud rohkem tegelema kosmoseuuringutega, ei unustanud siiski oma vana armastust ja tõi kiirguslevi uuringutesse pilvises atmosfääris prof. G. Vainikko Tartu ülikoolist. See koostöö osutus väga viljakaks ja isegi tänapäevani tsiteeritakse nende 1973-1974.a. töid kiirguslevist osalise pilvituse korral kui teedrajavaid. Nad nimelt käsitlesid pilvevälja kui homogeenset Markovi jaotust ja see osutus väga heaks lähenduseks. G. Vainikko edukas õpilane A. Maršak jätkab oma õpetaja kiirguslevi alaseid uuringuid NASA Goddardi Kosmoselendude Keskuses. 2005.a. ilmus temalt koos A. B. Davisega monograafia “3D kiirguslevi pilvises atmosfääris”.