Губенко В.Н., Кириллович И.А. Диагностика степени насыщения внутренних атмосферных волн по данным радиозондовых измерений в атмосфере Земли. In: 16-ая Всероссийская открытая научная конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», 12–16 ноября 2018 г., ИКИ РАН, Москва , ИКИ РАН, Москва
|
Текст
ИКИ_ДЗЗ_2018_ГУБЕНКО_1.pdf Загрузить (97kB) | Предварительный просмотр |
Аннотация
Важная роль внутренних гравитационных волн (ВГВ) связана с тем, что они обеспечивают эффективный механизм переноса энергии и импульса из нижних слоев атмосферы в верхние. Большой интерес к ВГВ со стороны специалистов по ионосфере связан с тем, что многие ионосферные процессы и процессы распространения радиоволн хорошо объясняются путем привлечения понятий атмосферных волн. Согласно интерпретации, принятой в настоящее время, перемещающиеся ионосферные возмущения и спорадические Е-слои представляют собой ионосферное проявление волн в преимущественно нейтральной атмосфере Земли (Gubenko et al., 2018). Поскольку ВГВ являются характерной особенностью устойчиво стратифицированной атмосферы, то аналогичные эффекты можно ожидать в атмосферах Марса и Венеры (Gubenko et al., 2008a; Губенко и др., 2015, 2016а; Yakovlev et al., 1991). Наблюдения флуктуаций температуры и скорости ветра обусловленных внутренними волнами в атмосфере Земли показали, что волновые амплитуды возрастают с увеличением высоты, однако недостаточно быстро, чтобы соответствовать их росту из-за экспоненциального уменьшения плотности в отсутствие диссипации энергии. Линейная теория ВГВ объясняет такое замедление темпа роста амплитуды следующим образом: если волновая амплитуда превышает пороговую величину, это приводит к неустойчивости и возникновению турбулентности, которая препятствует дальнейшему увеличению амплитуды (насыщение внутренних волн). Полагают, что динамическая (сдвиговая) и конвективная неустойчивости являются теми механизмами, которые вносят наибольший вклад в диссипацию энергии и насыщение внутренних волн в атмосфере. Спутниковые наблюдения в атмосфере радиозатменным методом являются мощным средством радиофизических исследований активности ВГВ по всей планете с почти однородным и высоким качеством экспериментальных данных. Однако, радиозатменные исследования внутренних волн в средней атмосфере Земли (Gubenko et al. 2008b, 2011; Губенко и др., 2012, 2016b) используют данные одной системы наблюдения. Обычно это обеспечивает информацию только об одной независимой переменной (температуре или плотности) и обусловливает некоторую неоднозначность описания волнового поля. Когда две инструментальные системы измерений используются вместе, можно добиться значительно более полного определения характеристик волнового поля и атмосферных эффектов ВГВ. Изучение одновременных данных о скорости ветра и температуре, полученных при проведении радиозондовых измерений, позволяет больше внимания уделить роли, которую играют внутренние волны в атмосферной динамике. Зондовые измерения обеспечивают проверку радиозатменных волновых исследований, которые используют анализ обусловленных внутренними волнами вариаций температуры или плотности в предположении насыщения амплитуды волнового поля (разработанный нами SWA-метод (saturated wave assumption)). Изучение одновременных возмущений температуры и скорости ветра дает возможность оценить степень насыщения ВГВ без каких-либо предположений, проверить обоснованность и корректность предположения о насыщении внутренних волн и, следовательно, определить эффективность разработанного SWA-метода (Губенко, Кириллович, 2018). Знание реальных и пороговых волновых амплитуд необходимо при оценке воздействия внутренних волн на невозмущенную атмосферу. Поскольку предположение о насыщении амплитуды внутренних волн играет ключевую роль при радиофизическом мониторинге ВГВ в атмосферах планет (Gubenko et al., 2008b, 2011; Губенко и др., 2012, 2015, 2016a, b), радиозондовые исследования процессов насыщения в атмосфере Земли являются актуальными и важными. Предлагаемый в этой работе усовершенствованный метод годографа основан на комбинированном анализе одновременных измерений скорости ветра и температуры, в котором используется поляризационное соотношение между волновыми вариациями скорости и температуры с целью достижения минимальных погрешностей в результатах реконструкции характеристик внутренних атмосферных волн. В докладе представлены результаты определения реальных и пороговых амплитуд, степени насыщения и других характеристик для идентифицированных ВГВ, полученные из анализа радиозондовых измерений скорости ветра и температуры SPARC (Stratospheric Processes And their Role in Climate) в атмосфере Земли.
| Тип объекта: | Доклад на конференции или семинаре (Доклад) |
|---|---|
| Подразделения (можно выбрать несколько, удерживая Ctrl): | 117 лаб. распространения радиоволн в космосе |
| URI: | http://cplire.ru:8080/id/eprint/6352 |
 |
Изменить объект |
