В настоящее время исследования верхних слоев атмосферы в отде-ле физики атмосферы в основном аккумулированы в Лаборатории средних и верхних атмосфер планет (ЛСВАП). Начало этих исследо-ваний также заложил проф. К.Я. Кондратьев, когда в 1956 г. году воз-главил кафедру физики атмосферы. В 50-х годах XX века развитие ра-кетной техники позволило, наконец, получать сведения о верхних слоях атмосферы с помощью приборов, размещаемых сначала на ракетах, а потом и на спутниках Земли. До этого времени сведения о верхних сло-ях получались только с помощью наземной аппаратуры, а "потолок" шаров-зондов и стратостатов не превышал 30 км.

Направление исследований верхних слоев атмосферы становится с 50-х годов чрезвычайно актуальным, и чуткий к новизне К.Я. Кондрать-ев предпринял три "кадровые" попытки организации этих исследований в своем отделе. Во-первых, им была приглашена для работы О.П. Фи-липович, в соавторстве с которой он опубликовал первую в Советском Союзе книгу по физике нейтральной верхней атмосферы "Тепловой ре-жим верхних слоев атмосферы", Л.: Гидрометеоиздат, 1960 г. Следую-щим шагом было приглашение в 1958 г двух выпускников кафедры теоретической физики ЛГУ Ю.П. Суслова и Г.М. Шведа. Именно по-следнему впоследствии удалось значительно расширить тематику ис-следований по верхним слоям атмосферы, добиться признания работ международным научным сообществом и создать ЛСВАП. В 1963 г. К.Я. Кондратьев предпринял последнее "кадровое укрепление" направ-ления, оставив для работы в отделе двух талантливых выпускников кафедры физики атмосферы Н.И. Бурангулова и В.Н. Конашенка. Последний до своего перехода в ГОИ им. С.И. Вавилова в 1969 г зани-мался теоретическими исследованиями в области фотохимии и свече-ний атмосферы и отличался нестандартностью подхода к научным про-блемам.

В.Н. Конашенок являлся также одним из инициаторов организации в отделе лабораторных исследований элементарных аэрономических процессов, протекающих в верхних слоях атмосферы. Именно пригла-шенная им в 1967 г. выпускница кафедры оптики ЛГУ Л.Э. Хворос-товская (из лаборатории диагностики низкотемпературной плазмы проф. Ю.М. Кагана) впоследствии организовала в рамках ЛСВАП эф-фективно работающую экспериментальную группу, в которой сформи-ровались как самостоятельные исследователи ее ученики В.А. Янков-ский и Ю.И. Потехин. Сначала эксперименты в газоразрядной установ-ке проводились в положительном столбе кислорода. Были получены константы скорости многих аэрономических процессов, протекающих в атмосферах планет земной группы. Впоследствии перешли к экспери-ментам с классическим полым катодом. Впервые был зажжен разряд в окислах азота. Однако главное достижение группы (в 1991 г) заключа-лось в измерении константы скорости тушения молекулы углекислого газа, возбужденной по деформационному колебанию, столкновениями с атомами кислорода. От величины этой константы скорости принципи-ально зависят понимание энергетики и объяснение вертикального хода температуры для атмосферы Земли выше 90 км, а также значения тем-пературы в термосфере Венеры и Марса. Л.Э. Хворостовская с учени-ками впервые измерила данную константу скорости при низких, комнат-ных температурах. Результат получил мировое признание, о чем свиде-тельствовало получение в 1994 г на продолжение исследований гранта Международного научного фонда (фонда Сороса), самого большого в НИИ Физики СПбГУ. Впоследствии измерения константы скорости были доведены до температуры около 200 К.

Оптические теоретические исследования в ЛСВАП были сосредото-чены в двух основных направлениях:
1) развитие теории переноса неравновесного инфракрасного излучения в атмосферах планет в колебательно-вращательных полосах (случай небольцмановской населенности колебательных состояний моле-кул);
2) исследование лучистой энергетики средней атмосферы Земли (слой 15-110 км) и соответствующих по давлению слоев атмосферы Вене-ры и Марса.

Основные результаты теоретических исследований принадлежали Шведу Г.М. и его ученикам и коллегам А.Ф. Нерушеву, А.А. Кутепову, Г.И. Степановой, Р.О. Мануйловой, А.Г. Ишову, В.И. Фомичеву и В.П. Огибалову. По первому направлению теоретических исследований в ЛСВАП были корректно решены задачи практически для всех полос, интересных с точки зрения переноса неравновесного излучения в сред-ней атмосфере Земли. А для атмосфер Венеры и Марса были впервые корректно решены задачи переноса неравновесного излучения в поло-сах углекислого газа, из которого состоят эти атмосферы. Также был разработан метод универсальных функций, пригодных для приближен-ного описания интегрального пропускания излучения в полосах молекул любого типа. Наконец, в 2000 г Г.М. Швед и его аспирант О.А. Семенов предложили и решили стандартную задачу переноса неравновесного излучения планетных атмосфер в колебательно-вращательной полосе. В области энергетических исследований в ЛСВАП можно выделить два основных результата. Во-первых, это доказательство того, что средний вертикальный ход температуры в атмосфере Земли может быть удов-летворительно воспроизведен в классическом приближении лучистого равновесия вплоть до 100 км (ранее только до 50 км). Во-вторых, были созданы оригинальные эффективные параметризации скорости инфра-красного охлаждения средней атмосферы Земли в полосах углекислого газа и озона, пригодные для использования в моделях общей циркуля-ции атмосферы.

По инициативе Г.М. Шведа с конца 60-х годов в отделе физики атмо-сферы были начаты исследования в области динамики атмосферы. Они начались с исследования внутренних гравитационных волн (ВГВ), распространяющихся в средней атмосфере Земли. Гаврилов Н.М. со своими аспирантами Юдиным В.А. и Медведевым А.С. провел всесто-ронние теоретические исследования ВГВ. Они заключались в исследо-вании механизмов генерации ВГВ в нижней атмосфере (к этим иссле-дованиям в 90-х годах присоединилась Дробязко И.Н.), в изучении осо-бенностей распространения ВГВ в атмосфере с реалистичной темпера-турной и ветровой структурой, в выявлении разнообразных эффектов воздействия ВГВ на атмосферу, таких как волновой перенос энергии, импульса и малых газовых составляющих, нагревание и ускорение воздуха при диссипации ВГВ, генерация турбулентности волнами, вол-новые вариации свечений атмосферы и т.д. Используя радиофизи-ческие и оптические наблюдения волновых вариаций разнообразных параметров средней и верхней атмосферы Н.М. Гаврилов создает но-вое направление в динамике атмосферы исследование волнового климата атмосферы. Волновой климат выявляется в результате прово-димых для разных точек земного шара обширных статистических ис-следований параметров ВГВ (амплитуда, период и длина волны в гори--зонтальном и вертикальном направлении, распределение волн по на-правлениям). В 1990 г сотрудник ЛСВАП Р.А. Акмаев создает первую в СССР трехмерную модель общей циркуляции средней атмосферы, оснащенную оригинальными, созданными в Лаборатории параметриза-циями.

В середине 80-х годов предложение о сотрудничестве, сделанное сейсмологом проф. Е.М. Линьковым из отдела физики Земли НИИ Фи-зики СПбГУ, инициировало в ЛСВАП появление нового направления исследований изучения волнового взаимодействия атмосферы и Земли в часовом диапазоне периодов колебаний. Работа развивается как в направлении совместного статистического анализа микробаро-графических измерений вариаций приземного давления атмосферы и синхронных с ними измерений сейсмических осцилляций сейсмогра-фом, так и в направлении развития теории генерации колебаний атмо-сферы земными осцилляциями. Самым важным результатом исследо-ваний явилось обнаружение в спектре сейсмических осцилляций час-тот, соответствующих собственным колебаниям атмосферы с периода-ми 1-2 час. Эти колебания атмосферы ранее не были зарегистрирова-ны никакими иными наблюдениями.