Определение энергии атмосферных гравитационных волн в одноточечных спутниковых измерениях

Abstract

Предложена методика определения пространственной плотности энергии атмосферных гравитационных волн (АГВ) на основе контактных спутниковых измерений. Эта методика позволяет вычислять потенциальную энергию волны по спутниковым данным двух типов: масс-спектрометрическим измерениям концентраций атмосферных газов или синхронным измерениям общей плотности и температуры. Проанализировано распределение составляющих потенциальной энергии (акустической и термобарической) для АГВ, наблюдавшихся со спутникаDynamics Explorer 2. На высотах F2-области ионосферы по энергетическому составу выделяются несколько типов АГВ: полярные, в которых оба вида потенциальных энергий примерно равны; среднеширотные и низкоширотные (с подавляющим преобладанием термобарической энергии и с примерным равенством потенциальных энергий). Максимальная плотность энергии наблюдается в полярных АГВ.

Запропоновано методику визначення просторової щільності енергії атмосферних гравітаційних хвиль (АГХ) на основі контактних супутникових вимірювань. Ця методика дозволяє розрахувати потенціальну енергію хвилі за супутниковими даними двох типів: масспектрометричними вимірюваннями концентрацій атмосферних газів або синхронними вимірюваннями загальної концентрації і температури. Проаналізовано розподіл складових потенціальної енергії (акустичної і термобаричної) для АГХ, спостережуваних супутником Dynamics Explorer 2. На висотах F2-області іоносфери за енергетичним складом розрізняються кілька типів АГХ: полярні, в яких обидва види потенціальних енергій є наближено рівними; середньоширотні та низькоширотні (з тотальним переважанням термобаричної енергії та з приблизною рівністю потенціальних енергій). Максимальна щільність енергії спостерігається в полярних АГХ.

The method for determination of spatial energy density distribution in atmospheric gravity waves (AGW) employing direct satellitebased measurements is proposed. The method allows determining the potential AGW energy using the two types of satellite data: mass-spectrometer measurements of concentrations of atmospheric gases and synchronously obtained data of total density and temperature. The distribution of potential energy components (acoustic and thermobaric) for AGWs observed from Dynamics Explorer 2 satellite has been analyzed. At F2-region altitudes, the following AGW types were identified: polar – with the nearly equal both types of potential energy; middle latitude and low latitude (with total prevailing of thermobaric energy and with near equal potential energies). The maximum AGW energy density is observed in the polar regions.