Mitarbeiter:innen

Funktion und Aufgaben:

Yuri Shprits ist Leiter der Sekzion 1.5 „Weltraumwetter und Weltraumphysik“.

Wissenschaftliche Interessen:

Prof. Dr. Yuri Shprits’ wissenschaftlicher Schwerpunkt liegt auf der Weltraumphysik und dem Weltraumwetter, insbesondere auf dem Verständnis der Dynamik der erdnahen Weltraumumgebung und der von ihr ausgehenden Gefahren für Satelliten und technologische Infrastrukturen. In den vergangenen Jahren hat er ein umfassendes, gekoppeltes und datenassimilatives Modellsystem entwickelt, mit dem sich die Entwicklung des Weltraumwetters und seine Auswirkungen vorhersagen lassen. Er gehörte zu den ersten Wissenschaftlern, die Methoden des maschinellen Lernens und der Datenassimilation in der Weltraumphysik einsetzten.

Prof. Shprits entwickelte Modelle und Computercodes zur Quantifizierung der dynamischen Entwicklung der Strahlungsgürtel sowie zur Berechnung quasilinearer Streuraten infolge von Welle-Teilchen-Wechselwirkungen. Er entdeckte und erklärte eine Reihe grundlegender Prozesse, die für die Beschleunigung und den Verlust von Teilchen in den Strahlungsgürteln verantwortlich sind. Dazu zählen Mechanismen der Beschleunigung und des Verlusts bei ultrarelativistischen Energien sowie die durch Verluste an der Magnetopause angetriebene radiale Auswärtsdiffusion, die häufig auftretende Einbrüche der Teilchenflüsse in den Strahlungsgürteln erklärt. Darüber hinaus lieferte er überzeugende Nachweise für die Existenz und Bedeutung lokaler Beschleunigungsprozesse in den Strahlungsgürteln. Er quantifizierte außerdem die Auswirkungen der Streuung durch ELF-/VLF- und ULF-Wellen und identifizierte zentrale Effekte im Zusammenhang mit radialer Diffusion, lokaler Beschleunigung und dem Verlust von Elektronen aus den Strahlungsgürteln.

Neben seiner Forschung übernimmt Prof. Shprits zahlreiche internationale wissenschaftliche Leitungs- und Beratungsfunktionen. Er ist stellvertretender Vorsitzender des COSPAR Panel on Radiation Belt Environment Modelling (PRBEM), Vorsitzender der COSPAR-Unterkommission für Magnetosphären und Gründungsvorsitzender des COSPAR-weiten Interdisciplinary Panel on Machine Learning and Data Science. Zudem ist er Mitglied von DIN und ISO sowie von zwei Ausschüssen des ESWAN. Er gehört dem wissenschaftlichen Beirat des britischen Met Office an und war Mitglied des ESA-SARP-Panels sowie des NASA-Lenkungsausschusses für das Programm „Living With a Star“.

Im Jahr 2011 erhielt Prof. Shprits den Arne-Richter-Preis für herausragende Nachwuchswissenschaftler der European Geosciences Union. 2012 wurde ihm von Präsident Barack Obama der Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers (PECASE) verliehen.

Prof. Shprits ist Autor beziehungsweise Koautor von mehr als 260 wissenschaftlichen Veröffentlichungen, darunter 12 Beiträge in Zeitschriften der Nature Publishing Group. Sein h-Index beträgt 65.

Karriere:

2017 - heute, Sektionsleiter, Weltraumphysik und Weltraumwetter, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Deutschland

 

2016 - heute, Professor (W3), Universität Potsdam, Institut für Physik und Astrophysik, Universität Potsdam, Deutschland

 

2011-2016, Forschungsgeophysiker, University of California, Los Angeles, CA, U.S.A.

 

2012 - 2016, Gastprofessor, MIT Cambridge, MA, U.S.A.

 

2012-2014,Associate  Professor, Skoltech/MIT, Moskau, Russland /Cambridge, MA, U.S.A.

 

2010, Gastprofessorin ehrenhalber, La Trobe University, Melbourne, Australien

 

2009-2011, Assoziierte Forscherin IGPP, Universität von Kalifornien, Los Angeles, CA, U.S.A.

 

2005-2009, Assistentin/Assoziierte Forscherin, Abt. Atmosphärische Wissenschaften, Universität von Kalifornien, Los Angeles, CA, U.S.A.

Werdegang / Ausbildung:

• Honors B.Sc., Moskauer Institut für Physik und Technologie, Physik/Angewandte Mathematik, 1997
• M.S., Universität Oklahoma, Meteorologie, 2001
• M.S., Universität Kalifornien, Los Angeles, Atmosphärenwissenschaften (Weltraumphysik), 2004
• Ph.D., GPA 4.0, Universität Kalifornien, Los Angeles, Atmosphärenwissenschaften (Weltraumphysik), 2005

Projekte:

Zuvor finanziert
*Entwicklung eines 3D-Diffusionscodes als Strahlungsgürtelmodul im GGCM (NSF), PI
*Quantifizierung von Verlusten und Quellen relativistischer Elektronen mit Hilfe von Kalman-Filtern (NASA), PI
*Modellierung des Ursprungs und der Energieversorgung der inneren Strahlungsgürtel-Elektronen und der sie vermittelnden Phänomene (AFRL), PI
*Der Ursprung von relativistischen Elektronen in der Jovianischen Magnetosphäre (Co-I mit PI R. Thorne) (NASA), PI
*RAPID: Ergänzung einer russischen Universitätssatellitenmission um energetische Teilchen- und Magnetfeldmessungen, (NSF), PI
*Die Rolle von EMIC-Wellen bei den Verlusten im äußeren Strahlungsgürtel (als UCLA PI; Projekt PI: Ukhorskiy), (NASA)
*Strahlungsgürtel-Reanalyse-Projekt (UCOP), $1,4 Mio., PI
*PAGER -Prediction of Adverse effects of Geomagnetic storms and Energetic Radiation. (PI) finanziert durch EU Horizon 2020
*SPEACH -Understanding the influence of the SPace Environment on Atmospheric CHemistry and dynamics. (PI) gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
*MAP -Machine Learning Based Plasma Density Model. (PI) finanziert durch HGF Research for Grand Challenges
*SIM -Solar Image-based Modeling. (PI) gefördert durch die Helmholtz Imaging Platform
*Survey of Jovian Plasma Wave Intensity and Diffusive Modeling of Electron Acceleration and Scattering (Co-I), gefördert von der NASA
*Bestimmung der Rolle von EMIC-Wellen und der Magnetopause beim Dropout von ultra-relativistischen Elektronenflüssen (Co-I), finanziert von der NASA

Derzeit finanziert
*MISO (HGF-Metadaten; MISO: Metadaten für Ionosphären- und Weltraumwetterbeobachtungen)
*SFB II (aus SFB 1; SFB 1294 Sonderforschungsbereich Mathematik Datenassimilation: Neuartige Methoden zur 3D-Rekonstruktion der dynamischen Entwicklung des Van-Allen-Gürtels unter Verwendung multipler Satellitenmessungen (PI), gefördert durch die DFG).
*RADIANCE (DFG; Untersuchung von Strahlungsausfällen und Verständnis der Ursachen für die Abnahme des Elektronenflusses während geomagnetischer Stürme (RADIANCE)
*MIPT (DFG; Magnetosphäre, Ionosphäre, Plasmasphäre und Thermosphäre als gekoppeltes System (MIPT))

Wissenschaftliche Gremien:

Mitglied eines Redaktionsausschusses:
*Journal of Basic and Applied Physics (JBAP), seit 2013.
*Mitglied des Editorial Board von ELSEVIER's Space Science Reviews.
*Mitglied des Editorial Board von MDPI's Geosciences, seit 2021

Einberufer von Sitzungen:
*Convener, Inner Magnetospheric Coupling (IMC-III) Workshop, Los Angeles, CA, 2015.
*Fokusgruppenleiter, Geospace Environmental Modeling Workshop, 2010-2014.
*Einberufener, Workshop zur inneren magnetosphärischen Kopplung (IMC-II), Los Angeles, CA, 2012.
*Einberufer, Strahlungsgürtel-Workshop, St. Petersburg, Russland, 2010.
*Einberufener, Konferenz zur innermagnetosphärischen Kopplung (IMC-I), Espo, Finnland, 2008.
*Einberufer, Strahlungsgürtel-Workshop, St. Petersburg, Russland, 2008.

Aktivitäten und Mitgliedschaften in Fachgesellschaften:
*Vorsitzender des COSPAR-Gremiums für maschinelles Lernen und Datenwissenschaft (PMLDS)
*Mitglied, Amerikanische Geophysikalische Union
*Mitglied, Europäische Geophysikalische Union
*Mitglied, Ausschuss für Weltraumforschung
*Leiter der Schwerpunktgruppe, Radiation Belt and Wave Modeling (RBWM) NSF Geospace Environmental Modeling (GEM) Workshop
*Stellvertretender Vorsitzender, COSPAR-Unterausschuss D3.3
*Mitglied, UCAR Jack Eddie Fellowship Lenkungsausschuss

Tätigkeit und Mitgliedschaft in nationalen Komitees:
*Mitglied, Russisches Konsulat für Weltraumforschung der Russischen Akademie der Wissenschaften, 2013-aktuell

Professionelle Gutachten
*Häufige Gutachterin für NSF- und NASA-Anträge.
*Häufiger Gutachter, Journal of Atmospheric and Solar Terrestrial Physics, Geophysical Research Letters, Journal of Geophysical Research, Journal of Plasmas, Space Weather Journal, Space Science Reviews, Advances in Space Research

Auszeichnungen:

    2012, Presidential Early Career Awards for Scientists and Engineers
              Verliehen von Präsident Obama, Weißes Haus, Washington, DC, Juli 2012.
    2011, Editors' Citation for Excellence in Refereeing for Space Weather, America Geophysical Union.
    2011, Arne Richter Award for Outstanding Young Scientists, Unionspreis der Europäischen Geowissenschaftlichen Union, Wien, Österreich
    2011, Journal of Atmospheric and Solar Terrestrial Physics, Auszeichnung für den meistzitierten Artikel in den Jahren 2005-2010“.
    2008, Vorschlag für Nachwuchsforscher (YIP), AFOSR.
    2004, Jacob Bjerknes Award, Fachbereich Atmosphärische und Ozeanische Wissenschaften, UCLA