Особливості акустико-гравітаційних хвиль у полярній термосфері Землі

1Крючков, ЄІ, 1Черемних, ОК, 1Федоренко, АК
1Інститут космічних досліджень НАН України та ДКА України, Київ, Україна
Рубрика: Динаміка і фізика тіл Сонячної системи
Мова: російська
Анотація: 

Досліджено особливості акустико-гравітаційних хвиль у полярних областях термосфери Землі. Показано, що на тлі великомасштабних обертальних рухів середовища, що виникають у полярній термосфері, відбувається зміна амплітуд АГХ. При поширенні АГХ у напрямку проти руху середовища амплітуди хвиль збільшуються, а при поширенні хвиль у напрямку обертання — зменшуються. Отримано аналітичний вираз для коефіцієнта посилення амплітуд АГХ-збурень та оцінено ефект посилення хвиль у зустрічному вітрі при характерних параметрах термосфери. Отримані результати узгоджуються з даними вимірювань параметрів АГХ у полярних областях на супутнику «Дайнемік Експлорер-2».

Ключові слова: Акустико-гравітаційні хвилі, полярна термосфера Землі
References: 

1. В. В. Акименко, О. К. Черемных, "Моделирование вихревых течений на фоне двумерного процесса конвективного тепломассообмена". Проблемы управления и информатики, 2004. № 2, 44—55 (2004).

2. Е. И. Крючков, А. К. Федоренко, "Особенности переноса энергии в атмосфере акустико-гравитационными волнами". Геомагнетизм и аэрономия, 2012. 52 (2), 251—257 (2012).

3. Ю. П. Ладиков-Роев, О. К. Черемных, Математические модели сплошных сред, (Киев: Наук. думка, 2010.—552 с.)

4. Ю. П. Ладиков-Роев, О. К. Черемных, А. К. Федоренко, В. Е. Набивач, "Акустикогравитационные волны в вихревой полярной термосфере". Проблемы управления и информатики, 2015. № 5, 74—84 (2015).

5. Дж. Лайтхилл, Волны в жидкостях, ( Пер. с англ)

6. Л. Д. Ландау, Е. М. Гидродинамика. Лифшиц, Теоретическая физика, ( М.: Наука, 1986.—Том VI.—736 с.)

7. А. К. Федоренко, Е. И. Крючков, "Распределение среднемасштабных АГВ в полярных регионах по данным спутниковых измерений". Геомагнетизм и аэрономия, 2011. 51 (1), 527—539 (2011).

8. А. К. Федоренко, Е. И. Крючков, "Ветровой контроль распространения акустикогравитационных волн в полярной термосфере". Г еомагнетизм и аэрономия, 2013. 53 (3), 394—405 (2013).

9. О. К. Черемных, "О движении вихревых колец в несжимаемой среде". Нелинейная динамика, 2008. 4 (2), С417—428 (2008).

10. О. К. Черемных, Ю. А. Селиванов, И. В. Захаров, "Влияние сжимаемости и неизотермичности атмосферы на распространение акусто-гравитационных волн". Космічна наука і технологія, 2010. 16 (1), 9—19 (2010).

11. A. K. Fedorenko, A. V. Bespalova, O. K. Cheremnykh, E. I. Kryuchkov, "A dominant acoustic-gravity mode in the polar thermosphere". Ann. Geophys, 2015. 33 (2015).

12. D. C. Fritts, T. S. Lund, "Gravity wave influences in the thermosphere and ionosphere: Observations and recent modeling", Aeronomy of the Earth's Atmosphere and Ionosphere , Eds M. A. Abdu, D. Pancheva, A. Bhattacharyya Springer, 2011, P. 109—130, doi:10.1007/978—94—007—0326—18.

13. C. O. Hines, "Internal gravity waves at ionospheric heights". Can. J. Phys, 1960. 38, 1441—1481 (1960).

14. R. Hunsucker, "Atmospheric gravity waves generated in the high-latitude ionosphere: a review". Rev. Geophys. Space Phys, 1982. 20, 293—315 (1982).

15. T. L. Killeen, Y. I. Won, R. J. Nicieyewski, A. G. Burns, "Upper thermosphere winds and temperatures in the geomagnetic polar cap: Solar cycle, geomagnetic activity, and interplanetary magnetic fields dependencies". J. Geophys. Res, 1995. 100, 21327—21342 (1995).

16. H. Lühr, S. Rentz, P. Ritter, H. Liu, K. Häusler, "Average thermospheric wind pattern over the polar regions, as observed by CHAMP". Ann. Geophys, 2007. 25, 1093—1101 (www ann—geophysnet/25/1093/2007) (2007).

17. C. J. Nappo, An introduction to atmospheric gravity waves, ( San Diego: Academic, 2002.—276 p.)

18. Yu. G. Rapoport, O. K. Cheremnykh, Yu. A. Selivanov, A. K. Fedorenko, V. M. Ivchenko, V. V. Grimalsky, E. N. Tkachenko, "Modeling AGW and PEMW in inhomogeneous atmosphere and ionosphere". International Conference of Mathematical Methods in Electromagnetic Theory, IMET. , P. 577—580(2012)

19. S. L. Vadas, D. C. Fritts, "Thermospheric responses to gravity waves: Influences of increasing viscosity and thermal diffusivity". J. Geophys. Res, 2005. 110 (2005).

20. S. L. Vadas, M. J. Nicolls, "The phases and amplitude of gravity waves propagation and dissipating in the thermosphere: theory". J. Geophys. Res, 2012. 117 (2012).

21. E. Yigit, A. S. Medvedev, A. D. Aylward, P. Hartogh, M. J. Harris, "Modeling the effects of gravity wave momentum deposition on the general circulation above the turbopause". J. Geophys. Res, 2009. 114 (2009).

22. S. D. Zhang, F. Yi, "A numerical study of propagation characteristics of gravity wave packets propagating in a dissipative atmosphere". J. Geophys. Res, 2002. 107 (2002).