Дисертацію присвячено дослідженню варіацій оптичних характеристик та фізичних параметрів атмосфер Юпітера і Сатурна на основі отриманих автором нових фотометричних і спектральних даних за 593 ночі спостережень в 1977 - 1995 рр. Вперше виявлено існування сезонної перебудови в атмосферах Юпітера та Сатурна, прояв 22,3-річного Хейловського магнітного циклу Сонячної активності, наявність вікових змін абсолютної зоряної величини Юпітера з періодом 180 років. Вперше визначено динамічні і кінематичні параметри і характерні масштаби для глибоких шарів атмосфери Юпітера із дистанційних астрономічних спостережень видимого хмарового шару планети. Запропоновано і реалізовано на практиці методику спостережень та їх обробки, котра дозволила вперше зареєструвати перші дві гармоніки власних коливань вогневогелієвих атмосфер Юпітера і Сатурна. Використання цієї методики дає підставу зазначити про перехід такого напряму в планетофізиці, як сейсмологія планетних атмосфер від теоретичних розробок в практичну площину досліджень. Результати спостережень використано при розробці моделей стандартних атмосфер планет-гігантів.

У стислій формі викладено основні результати роботи Інституту за останні 5 років, тобто після 2013 р. Виділено такі розділи: вивчення магнітного поля Землі і використання його даних для розв'язання геолого-геофізичних, екологічних і прикладних завдань: сейсмологія і сейсмічна безпека; глибинна будова земної кори і верхньої мантії, тектоніка, геодинаміка, тектонофізіка, корисні копалини; нові технології вивчення приповерхневих, техногенних і природних гірських порід; адаптивна сейсморозвідка; підготовка фахівців вищої кваліфікації і робота з вищими навчальними закладами; проведення міжнародних конференцій і семінарів; основні дані стосовно змісту "Геофізичного журналу", що увійшов до міжнародної наукометричної бази Web of Sciences Core Collection. Розробка і створення принципово нових, перспективних апаратурно-програмних комплексів для каротажу свердловин, проведення сейсморозвідувальних і сейсмологічних робіт забезпечують наведений напрям досліджень новим високоякісним експериментальним матеріалом. Усе перелічене спрямоване на вирішення завдань пошуку і розвідки корисних копалин, сейсмічної безпеки населення і промисловості та розв'язання екологічних проблем країни.

Тривимірне моделювання часового поля надає змогу відтворити кінематику хвильових процесів, які спостерігаються в Землі під час сейсмічних досліджень, і, таким чином, визначити просторове розміщення в ній цільових об'єктів. Також моделювання є важливим інструментом для перевірки коректності методів розв'язання обернених задач у процесі інтерпретації як сейсмологічних, так і сейсморозвідувальних даних. У сейсмології особливе значення мають сейсмічні промені, які визначають напрямок потоку енергії високочастотної частини сейсмічного хвильового поля. Простеження променів і їх розрахунок надають змогу розв'язувати широке коло завдань сейсмології, а також перевіряти точність одержаних результатів за застосування різних методів обробки та інтерпретації спостережених на земній поверхні даних. Варіант скінченнорізницевого моделювання часового поля у тривимірній сферичній Землі грунтується на безпосередній сітковій апроксимації рівняння ейконалу, і саме цей підхід до визначення значень часу приходу сейсмічних хвиль у кожну точку земних глибин є найстійкішим, а отже, може гарантувати коректність розв'язання багатьох прикладних завдань сейсмології. Водночас продовження часового поля є частиною обчислювального процесу скінченнорізницевої міграції, яка розроблена в Інституті геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України і яку використовують під час обробки даних сейсморозвідки. Протягом останніх десятиліть з розвитком комп'ютерних технологій пов'язана поява теорій, алгоритмів і програмних комплексів, які надали змогу реалізувати розв'язання тривимірних геофізичних, зокрема сейсмологічних, задач. Наведено теоретичні основи, алгоритми й результати застосування розроблених варіантів тривимірного моделювання часових полів як за променевим, так і скінченнорізницевим методом на практичних прикладах.

Розв'язано просторові квазістатичні і динамічні задачі теорії пружності для багатошарового пакету, що моделюють поведінку літосферних плит і блоків земної кори. За даними сейсмічних станцій, GPS, інклінометрів та інших вимірювальних засобів розглянуто повільні (вікові) і швидкоплинні рухи літосферних плит. Показано, що проводячи регулярні вимірювання, на основі отриманих розв'язків, можна простежити весь процес підготовки і виникнення землетрусів.