Висота проникнення в іоносферу внутрішніх атмосферних гравітаційних хвиль
Рубрика:
| 1Лізунов, ГВ, 1Леонтьєв, АЮ 1Інститут космічних досліджень Нацiональної академiї наук України та Державного космiчного агентства України, Київ |
| Косм. наука технол. 2014, 20 ;(4):31-41 |
| https://doi.org/10.15407/knit2014.04.031 |
| Мова публікації: російська |
Анотація: У лінійному наближенні отримано наближені аналітичні розвязки, що описують поширення і дисипацію внутрішніх атмосферних гравітаційних хвиль (ГХ) у в'язкій та теплопровідній атмосфері Землі. Показано, що основне поглинання ГХ відбувається у висотному шарі з товщиною порядку локального значення висоти однорідної атмосфери. Висота розташування шару залежить від атмосферних параметрів і від спектральних параметрів ГХ, але не від інтенсивності ГХ. Тим самим навіть слабкі приземні джерела створюють накачування енергії на іоносферні висоти, причому кожній монохроматичній складовій ГХ відповідає своя певна висота дисипації. Розраховано криві, що характеризують проникнення ГХ в іоносферу за різних умов. Показано, що під дією вітру висота поглинання ГХ змінюється: за умов зустрічного вітру збільшується, за умов попутного — зменшується |
| Ключові слова: іоносфера, атмосферні гравітаційні хвилі, дисипація |
References:
1. Ахмедов Р. Р., Куницын В. Е. Моделирование ионосферных возмущений, вызванных землетрясениями и взрывами // Геомагнетизм и аэрономия. — 2004. — 44, № 1. — С. 105— 112.
2. Бидлингмаер Е. Р., Погорельцев А. И. Численное моделирование трансформации акустико-гравитационных волн в температурные и вязкие волны в термосфере // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. — 1992. — 28, № 1. — С. 64—73.
3. Григорьев Г. И. Акустико-гравитационные волны в атмосфере Земли (обзор) // Изв. вузов. Радиофизика. — 1999. — 42, № 1. — С. 3—24.
4. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. — М.: Наука, 1986. — Т. 6. Гидродинамика. — 736 с.
5. Лизунов Г. В., Леонтьев А. Ю. Приближённое дисперсионное уравнение для атмосферных гравитационных волн // Космічна наука і технологія. — 2011. — 17, № 1. — С. 43—46.
6. Погорельцев А. И., Перцев Н. Н. Влияние фонового ветра на формирование структуры акустико-гравитационных волн в термосфере // Изв.РАН. Физика атмосферы и океана. — 1995. — 31, № 6. — С. 755— 760.
7. Ришбет Г., Гарриот О. К. Введение в физику ионосферы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1975. — 304 с.
8. Скороход Т. В., Лизунов Г. В. Локализованные пакеты акустико-гравитационных волн в ионосфере // Геомагнетизм и аэрономия. — 2012. — 52, № 1. — С. 1—6.
9. Федоренко А. К. Направления распространения акустико-гравитационных волн над полярными шапками Земли // Космічна наука і технологія. — 2011. — 17, № 3. — С. 34—44.
10. Федоренко А. К., Лизунов Г. В., Роткель Х. Спутниковые наблюдения квазиволновых возмущений атмосферы на высотах области F, вызванных мощными землетрясениями // Геомагнетизм и аэрономия. — 2005. — 45, № 3. — С. 403—410.
11.Черногор Л. Ф. Физика и экология катастроф. — Х.: ХНУ им. В. Н. Каразина, 2012. — 555 с.
12. Ding F., Wan W., Yuan H. The influence of background winds and attenuation on the propagation of the atmospheric gravity waves // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. — 2003. — 65. — P. 857—869.
13. Francis S. H. Acoustic-gravity modes and large-scale traveling ionospheric disturbances of a realistic, dissipative atmosphere // J. Geophys. Res. — 1973. — 78. — P. 2278—2301.
14. Francis S. H. Global propagation of atmospheric gravity waves: a review // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. — 1975. — 37. — P. 1011—1054.
15. Fritts D. C. Gravity wave saturation in the middle atmosphere: a review of theory and observations // Rev. Geophys. Space Phys. — 1984. — 22, N 3. — P. 275—308.
16. Fritts D. C., Lund T. X. Gravity Wave influences in the thermosphere and ionosphere: Observations and recent modeling // Aeronomy of the Earth’s atmosphere and ionosphere (IAGA Special Sopron Book Series). — 2011. — Vol. 2. — P. 109—130.
17. Fritts D.C., Vadas S.L.Gravity wave penetration into the thermosphere: sensitivity to solar cycle variations and mean winds // Ann. Geophys. (SpreadFEx special issue). — 2008. — 26. — P. 3841—3861.
18. Hines C. O. Internal atmospheric gravity waves at ionospheric heights // Can. J. Phys. — 1960. — 38. — P. 1441—1481.
19. Hocke K., Schlegel K. A review of atmospheric gravity waves and travelling ionospheric disturbances: 1982—1995 // Ann. Geophys. — 1996. — 14. — P. 917—940.
20. Kato S. Dynamics of the upper atmosphere. Developments of the Earth and planetary sciences. — Tokyo: Center for Acad. Publ. Jap., 1980. — 233 p.
21. Makhlouf U., Dewan E., Isler J. R., Tuan T. F. On the importance of the purely gravitationally induced density, pressure and temperature var-iations in gravity waves: Their application to airglow observations // J. Geophys. Res. — 1990. — 95. — P. 4103—4111.
22. Mayr H. G., Harris I., Herrero F. A., et al. Thermospheric gravity waves: observations and interpretation using the transfer function model (TFM) // Space Sci. Rev. — 1990. — 54. — P. 297—375.
23. Nappo C. J. An introduction to atmospheric gravity waves. — New York; London: Academic Press, 2002.— 299 p.— (Inter. Geophys. Ser.; Vol. 85).
24. Pitteway M. L. V., Hines C. O. The viscous damping of atmospheric gravity waves // Can. J. Phys. — 1963. — 41. — P. 1935 — 1948.
25. Vadas S. L., Fritts D. C. Thermospheric responses to gravity waves: influences of increasing viscosity and thermal diffusivity // J. Geophys. Res. — 2005. — 110. — D15103. — doi:10.1029/2004JD005574.
26. Vadas S. L., Yue J., She Ch., et al. A model study of the effects of winds on concentric rings of gravity waves from a convective plume near Fort Collins on 11 May 2004 // J. Geophys. Res. — 2009. — 114. — D06103. — doi: 10.1029/2008JD010753.
27. Yeh K. C., Liu C. H. Acoustic-gravity waves in upper atmosphere // Revs Geophys. and Space Phys. — 1974. — 12, N 2. — P. 193—216.