Моделирование волнового поля атмосферы, возбуждаемого солнечным терминатором тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ ЙШЕШЯ НАУК

институт затаи мяпеизю, юшерн

и госпрострйнвмя рмюволн

на правах рукописи

КУЙ1ДНГЙ1ИЕВ Даупен Вкинкохаевкч

УЖ 550.368. £

И0/ШР0ШЕ ВОШОЗОГО ПОЛЯ ЯПДОЕШ, ЮЗВУКЙЕЮГО СОШЕЧН® ТЕРЮШГОИ

[01.04.03 - радиофизика]

йвторе#вр4т

диссертации ка соискание ученой степени кандидата «мзнко-катехатических наук

йосква - 13Э2

Работа выполнена в Институте ионосферы Академии Наух Республики

Научный руководитель: - д.и. н. СПОКОВ В.М.

Ш ЙН РК)

Официальные оппоненты: - д.ф.- и. н. ПУЛЯЕЦ С. А.

(ИЗМИР РЙН)

к. на н. ТЕЛЕГИН В. А. (ИЛГ)

Еедуцая организация: Радиоастроноиичесхий институт ЙН Украины.

Задмта диссертации состоится * 9 ' няня 1932 г. в Ш час. на заседании специализированного совета К 002.83.01 в ИЗЙИР РАН - ^ 142092, г. Троицк, Московской области (проезд автобусон N0531 от станции иетро "Теплый стан' до остановки "ИЗМФЙН").

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЗКИР РйН. йвторе*ерат разослан " 8 ' пая 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат Физико-натенатических наук

Н.С.Ситнов

ттж^

( ОЕЧДЯ 1«?нКТЕРИСТИКн РнВОТа

«ДчЛ „I

^отячианктуальность тены. Однии из саиых глаеных »акторов, определяидих динамику атмосферы и ионосферы Земли, является солнечное излучение. Неравномерность нагрева различны* областей атмосферы и земной поверхности, которая в значительной степени обусловлена вращением Зенпи, приводит к возникновения ветров, вихрей, волновых вознудений и т.п. 6 этой связи особый интерес представляет солнечный терминатор (СТ) - граница иехду освеженной и неосвещенном Солнцем областям* атмосферы.

Интерес к нему возник еще в начале 70-х годов, когда стало ясно, что без его учета трудно объяснить наличие регулярных волновых возкудений, присутствуем* в ионосфере и существенно влиявдих на распространение радиоволн.

К настоядему времени ухе разработаны основы теории СТ, определены механизмы генерации волновых вознудений атмосферы, изучен их спектральный состав. Основололаганщие работы по теории СТ стимулировали проведение комплексных экспериментов, направленных на выявление структуры вознудений от СТ в различных слоях ионос*еры и механизмов их образования. Были экспериментально подтверждены основные выводы теории о генерации волн в переходное время суток. Стало очевидным, что такой источник, как СТ, являющийся глобальным, регулярный и генерируящий возмущения во всех слоях атмосферы, необходимо исследовать всеян инващянися нвгадани, я теоретическими и экспериментальными, с привлечением глобальной сети геофизических станций.

И, в перву» очередь, как для дальнейдего развития теории терминатора, так и для корректной интерпретации результатов экспериментов необходима модель источника(СТ), ноторая до настоящего вренен* носила пищь приближенный, качественный характер. Необходимо создание такой численной модели СТ, которая учитывала бы зависимость трансюрнации солнечной энергии, поступаюдей в атмосферу, от сезона года, географических координат, гелио*изических условий и позволила рассчитать структуру волн в различных областях .околоземного

пространства с целью сопоставления результатов расчета с экспериментальными данными.

Кроне того, требовали своего решения вопросы о сезонной и широтной зависимости структуры вознущений, генерируеных СТ. Не было изучено влияние СТ на уже существумщие волны в атмосфере. Представляло значительный интерес сопоставление структуры крупномасштабного волнового поля возмущений, генерируених солнечный затмением (СЗ) и СТ, с учетом сферичности атмосферных слоев. Необходим дальнейший анализ экспериментальных работ, выполняемых в ранках международной программы "Терминатор". Этот круг аадач и определил цель данной работы.

Цель» работы являлось:

1. Построение глобальной модели Физического СТ, учитывавшей высотное, широтное и сезонное распределение поглощаемой солнечной энергии с учетон химического состава атмосферы.

2. Определение пространственно-временных характеристик крупномасштабных волновых полей возмущений, генерируемых СТ на высотах терносФеры в зависимости от геогелиоФизичесиих условий и изучение воздействия СТ на существующие в атмосфере волновые поля.

3. Анализ результатов экспериментов по исследовании ЭФ*ектов в атмосфере и ионосфере, обусловленных СТ, и сопоставление их с модельными расчетами.

Научная новизна работы заключается в то«, что впервые:

1. Построена глобальная модель солнечного терминатора, учитывающая пространственно-временное распределение поглощаемой атмосферой солнечной радиации в зависимости от сезона и других геогелиоФизичесиих условий; определено время сдвига между моментом начала генерации возмущений и моментом наступления оптического восхода в заданной точке атмосфера.

2. С локощьи численного моделирования получена структура терминаторных волн на высотах термооеры для разных сезонов года и выполнен анализ ее зависимости от геогепиофизических Факторов.

3. Рассмотрело вгаииодейстеие СТ с атмосферными волнами; определен ко-

змициент отражгния волн от СТ.

Теоретическая ценность работы Полученный теоретические и численные результаты позволили выявить новые закономерности в генерации и пространственно-временном развитии волновых полей атмосферы, которые состоят в установлении:

а) асимметрии возмущений в северной и юмом полущариях в периоды солнцестояния}

б) направления перемещения Фронта возмущений, создаваемых СТ.

в) коэ**ицхет отражения определенного спектра волн ранее существующих в атмосфере от области солнечного терминатора.

Эти результаты необходимо использовать при развитии теории динамических процессов в атмосфере и иоиосФере.

Практическая ценность результатов работы состоит в том, что они могут быть использованы прщ

а) прогнозировании распространения радиоволн через область солнечного термЖатора|

б) создании модели околоземного космического пространства, необходимой ' при составлении программ космических полетов;

в) калибровки геоФМичесхой аппаратуры, предназначенной для издания динамических процессов в околоземном космическом пространстве.

Результаты работы уже используется в исследованиях, выполняемых в ранках международной программы MfiBS (изучение акустико-гравитационных волн), а также в построении динамической модели ионосферы для прогноза распространения радиоволн.

Реализация результат. Результата данной работы зсали составной члсть» в исследования волновых возмущений околоземного космического пространства, выполняемые в рамках международной программы "Терминатор11, являющейся одним из разделов программы "STEP*.

На основные результаты по определении структуры волнового' поля, возбуждаемого солнечным терминатором, а также, на разработанную автором программу

по определений ионентов восхода и гахода Солнца в любой точке атмосферы Земли в любой день года получены акты внедрения в ИЗКИР РЙН и СибИЗКЙР, соответственно.

На зааиту выносятся;

1. Кодель С7 для разных сезонов, учитываедая геогелио«изические усло-

ЕКЯ.

2. Результаты расчетов полей возмущений давления атмосфера от СТ на разных высотах при разных сезонах.

3. УГТ2Н05Л5ННЗЯ СВЗОННа® За£!1С£*ОС?Ь Е5КТСр~ СКСрССТИ ССпиОСО™"

го поля, создаваемого СТ.

Результаты расчетов поля возпудений давления на высотах оэоноспоя, генерируемого солнечный эатиениек.

5. Результаты исследования коэ*«циента отражения атмосферных волн определенного спектра от области СТ.

6. Экспериментально обнаруженные.законокерности поведения спектра волн в области СТ в зависимости от высоты к времени.

йпробаиия работы. Материалы, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на научных семинарах ИИ АН РК; на XV Всесоизной конференции по распространении радиоволн (Алиа-йта,1987 г.)} на V семинаре КЯПГ по солнечноземной »изике (Самарканд,19БЗ г.)5 на II Всесоюзном (Иссык-Куль, 1935г.), на Ш Международно» ¡Апиа-йта,1939г.), на IV Всесоюзном (Иссык -Куль,1990г.) соеецаниях участников международное программы ИЯ53.

Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 12 статьях. Материалы диссертации использованы также е научно-исследовательских отчетах по планам Ж РК.

Структура и объем работа. Диссертация состоит из введения, трех глав, заклкчения и приложения. Обьеи работы -11? страниц иамнопксного текста, 2й рисункоЕ, приложение на 9 странице* и список литератур»' и? И8 наи-иенсванкй.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении «-ормулируется цепь работы, обосновывается ее актуальность, теоретическая и практическая ценность, кратко излагается основное содержание работы.

Глава I "ГЬстроение подели солнечного териинатора".

В §1.1 "Современное состояние исследований солнечного териинатора, как источника возмущений атномеры" кратко изложена история вопроса и даится определения оптического и Физического терминаторов.

Приведен обзор работ, посвященных терминатору, как источнику возмущений различных параметров атмосферы и ионосФеры. Обосновывается необходимость создания численной модели СТ для расчетов тонкой структуры атмосферы в утренние часы, учитывающей геогелиоФизическун обстановку.

В §1.2 "Исходные условия и уравнения для построемя Физической модели СТ" рассмотрены базовые сведения, на которые опирается гостроение модели СТ: определен характер поглощения солнечной радиации различными ооставлянщнми атмосферы, для чего использована Формула, отражакщая изменение интенсивности поглощаемого тазом излучения (закон Бэра-Ламберта):

йПЯ) = -кп<Я)-Щ> йЗ, (1)

где к„</0 -коэффициент поглощения, выражаемый через эффективное сечение поглощения и концентрации поглощавших молекул: п^.

В §1.3 'Построение Физической модели СТ" на основе плоскостратиФициро-ванной модели атмосферы и данных о характере поглощения атмосферой солнечной радиации построена модель Физического СТ для терносФерных высот, которая учитывает зависимость его параметров от высоты, широты, сезонов года и солнечной активности. Под модель» терминатора понимается лространственно-вре-менное распределение тепловой энергии, поступающей от Солнца в атмосферу. Скорость притока тепла (3 рассчитывалась по Формуле:

В(г) = ЧЛг) * 0.(г), . (2)

$ х '

где

Qs(z) =£s jn0j<z)6oQ)F~iUexp[-6cn(a) Jr^th^iKldJ , Д( с 1

*t и П S

Qt(z) =frjrnrf(2)5«)F7'W)e*pC-Ii!ci)[nil(h JdSWÄ

5 ei *

0

Здесь Qs(z) - Функция нагревания теркосФеры на высоте z, обусловленная поглощением солнечной радиации молекулярный кислородон в континууме Шуна— на-Рунге, Qr(z) - Функция нагревания в ионизационном континууме, определяемая ионизацией основных нейтральных составляющих атмосферы: N^Oj.ö; усредненные эффективности перехода в тепло для указанных континуумов;?-дли-

f-n -о

на воли« излучения; сечекия поглощения и ионизации: Fs, FT - кктенсие-ности потоков излучения на верхней границе атмосферы; S - оптический путь.

Следует отметить, что расчеты по Формуле (2) справедливы в случае значительного преобладания притока тепла над оттоком, что выполняется в утренние часы суток, поэтому Физическая модель рассчитывалась для дополуденного вренени. Учет оттока тепла в настоящее время крайне затруднен из-за отсутствия надежных экспериментальных данных.

Найдены высоты, где скорость притока тепла в терносФеру имеет максимальное значение (Z= ММНЗОкн). Показано, что максимальная скорость приращения притока тепла в лмйой точке атмосферы происходит в более поздний момент Бремени относительно момента оптического восхода. Этот момент времени определяет момент начала генерации возмущений терминатором в данной области атмосферы. В зависимости от сезона года и географических координат смещение лежит в пределах от 10 до 50 икнут. Численно показано, что скорость притока тепла в атмосферу в переходные часы суток изменяется на несколько порядков, что приводит к генерации (ТВ в эти часы.

Рассчитанный вертикальный про*ипь притока тепла сравнивается с аналогичными расчетами, проведенными другими исследователями. Отмечается хоровее согласие результатов.

Б 51.Л "Построение аналитической модели CT" получена достаточно простая, но тек не менее, учитывающая виротнук, высотну* и сезоннук завися-

ности аналитическая модель СТ. Схематически эта модель представляется в виде:

5 = 8в'Дг,»-Т, (3)

где Э0 - максимальное значение притока тепла в данну* точку атиос*ерн, найденное при расчетах Физического терхкнатора по Формуле (2); Еырачгение Лг, и описывает вертикальное распределение поглодаемой атмосферой солнечнои радиации и в общеч случае зависит от времени; выражение Т моделирует общий приток энергии в исспедуему* точку в зависнности от ее географических координат и сезона:

Г

Т,= при -/,(¥( -¿г

Т = ■ (2¥-5Г)/(-2/г-7П, при -«/¿ЧЧЯ + ^г И)

¡^Т3= (Т-К-А)/(¿гпри где <Р - долгота (время) углы поворота Земли вокруг своей сси, оп-

ределяйте угловуя жирину терминатора и зависящие от сезона, «ироты > высота.

Расчеты Физического СТ показали быстрое уменыение с высотой ! нзчений скоростей притока тепла в термооеру, которое в области высот 120 - 101 км с достаточной точность* можно аппроксимировать экспонента*: ^хрЫг'.. Коэффициент л подбирался с учетом модельных значений (Кг). Поскольку ь данной работе исследовался стационарный случай,1 то считалось:

Лг,« = Иг) = вхр(-л-2>, т.е. поток радиации и характеристики атмосферы от времени не зависят.

Сравнительный анализ надел* (3) с модель» Физического терминатора показал их полное качественное и количественное совпадение, что говорит о корректности аналитической модели. В отличие от Физической модели СТ в аналитической учтен среднесуточный баланс энергии.

Главным преимуществом модели (3) по сравнении с ранними моделями СТ является то, что она учитывает сезонну» зависимость притока тепла в атмосферу, чего ранее не проводилось, и воспроизводит реальное распределение скорости притока тепла по жиратам благодаря точным расчетам времен восхода и захода Солнца в л»бой точке атнос*еры.

§1.5 "Результаты расчетов кодели для различны* геогелиоФизических условий" посвящен описаний поведения глобального распределения Функции притока тепла на высотах термосФеры: а) при разных уровнях солнечной активности; 6) на различных сиротах и высотах северного и ижного полушарий; в) для разных сезонов года, В частности, показано, что вариации солнечной активности могут изменять величину Функции нагревания теркосдеры до двух раз.

Учет сферичности атмосферных слоев приводит к зависимости оптического пути поглощаемой солнечной радиации от географических координат исследуемой области атмосферы, а также от сезона, что приводит к свеобразнону широт-но-высотнону распределений Функции нагрева. Пространственная Форма источника в основное определяется временен прохождения оптического СТ (наступления восхода) ма данной широте и высоте. Сезонные изменения от периода равноденствия * периоду солнцестояния нарушает пространственную симметрии кстон-

-Т

ника относительно экватора, что приводит к увеличении Функции нагрева летнего полушария в 2-3 раза по сравнении с зимним.

Глав; II "Расчеты волновых возмущений атмосферы, генерируемых источниками радиационного класса1.

В §£. 1 "Исходные уравнения и Формулы* приведено описание и краткий анализ исходной системы уравнений и Формул, которые после соответствующих преобразований били использованы для численных расчетов волновых полей параметров атмосферы, генерируемых солнечным терминатором и движущимся пятном затмения Солнца.

В основу численных расчетов была положена следующая Формула для возмущения давления: _„ _

©О

Р= 1 ехр(-Уг/а)Г { Г[Г([б«г/2)Бв(1г<Р0)Р:«се5В)Л] «

- ! »*1Н{ с в ° " * ехр(ШШ> ехрШ?), (5)

г

где г - высота; У^/0^=1,4; И - высота однородной атмосферы (Ь=с/д, с-ско-рость звука, д -ускорение свободного падения); 6<г/:е) - Функция Грина; Б -

е *

функция источника; возмущения давления на поверхности Земли; Рп -.присоединенные Функции Лежандра; п, 1 - широтное и долготное волновые числа; 6 -

- и -

кожирота; 71 - квадрат нормы присоединенных Функций Лекандра; Я - частота (Я где 52 - угловая скорость вражения Земли, И - частота волн) | V -

долгота-

При условии, что в выбранной системе координат ни поток солнечной радиации, ни характеристики самой атмосферы от времени не зависят, СТ способен возбуждать стационарные волны, неподвижные относительно солнечной системы координат. Характерной чертой таких волн, является их перемещение по атнос*е-ре со скорость« тернинатора и то, что они составляют регулярную часть спектра генерируемых СТ волн.

Формально стационарные волны описываются Формулой (5), если в ней положить н - 0, считать Я =ЗДа также убрать интегрирование поЯ . В этом случае режение (5) выглядит следунжим образом:

» о0 1| Г А

Р = 1 ехр(-¥г/а) Г [ \Б(2/г.)В йг+Р, )Р (со50)Л]*

, ехрИМ) (6)

В §,<!«2 "Расчеты стационарных возмущений, генерируемых терминатором в различи!® сезоны" Формула (6) приводится к виду, пригодному для численных расчетои^для чего в ней производилось разложение Функции источника (3) по СФеричегкин гармоникам. В результате была получены Формулы для расчетов полей вознужений от терминатора с учетом затухания:

" = »141«'

для четных

I

для нечетных 2

Л Р С У 2 * *

в которой приняты следухцие обозначения: - Л" - Я ис1+ксил;иа=УдНс'

2. 2 I 2

граничная звуковая частота; н?= (У-1)д/с - частота Брента-Вяйесяля; нс= = п(Г>+1)-С27!?} ;

п-.^е.^ Р-ЛЛ ЯУ-«* . < 1

Ж 51 ' " \_jsy ЯТ+суа-^аЬ-Ц

В случае $ =1 Эб, при учете значительного вклада в возмужение затухаюжих волн. имеем:

г

N.005 14

О)

.Ч251п г у

При этом учитывается значительный вклад в возмущение затухающ** волн.

Анализ результатов расчета глобальных волновых полей позволил обнаружить следующие закономерности:

1. В период равноденствия;

- возмущения ииект четко выделенный жиротный »ронт, на средних и высоких аиротах наклоненный к меридиональному направлению; на экваториальных ми-ротах найлон линии Фронта возмущений совпадает с меридиональным направлением;

- попе возмущений симметрично относительно экватора, причем наклон Фронта приводит к появлении возмущений скачала на высоких щиротах, а затем на низких;

- амплитуда возмущений максимальна в утренней и вечерней областях терминатора на щироте экватора и уменыается с ростом жироты в 2-2,5 раза.

£. В период солнцестояния (пето северного попужария);

- наклон Фронта возмущений вытянут утром - с нго-востока на северо-запад, вечером - с юго-запада на северо-восток;

- волновое попе асимметрично относительно экватора - наклон Фронта приводит к появлении возмущений сначала в летнем полущарии, а затем в зимнем;

- величина возмущений в летнем полущарии в 2-3 раза превьаает амплитуду волн зимнего попущария;

В обоих случаях изолинии волнового поля сгущаются в области терминатора. Тенденцию наклона изолиний можно связать с характеристиками самого источника: чем выже щирота, тем раньще в данной точке наступает восход и, следовательно, раньще сказывается воздействие СТ.

Величина возмущения Р на высотах нижней термосферы достигает 5-7* фонового значения давления, а на высотах ионосФеры-10*. В период равноденствия она максимальна в области терминатора на низких жиротах, во время солнцесто-

яния - в области терминатора на высоких широтах. Периоды возмущений лехат в пределах от нескольких минут до 2-х часов, увеличиваясь с удалением от области СТ.

К экспериментально проверяемым закономерностям можно отнести вывод о преимущественных направлениях перемещений возмущений, сведенных в таблицу 1:

Табл. 1.

равноденствие солнцестояние

сев.попуш. нкн.полу». сев. полуш. ижн.попуш.

утро вечер юго-запад »го-запад северо-зап. северо-зап. иго-запад северо-зап. иго-запад северо-зап

Таким образом, создаваемые терминатором крупномасштабные возмущения давления атмосферы представлянт собой волновое поле - сложну» структуру максимумов и минимумов давления, зависинум от широты, долготы, высоты и сезона. Эта структура вращается относительно Земли со скоростьн движения терминатора, перемещаясь с востока на запад.

С цельи сопоставления и более глубокого понимания особенностей генерации волн СТ, численно рассчитывались возмущения, генерируемые на высотах озонослоя солнечным затмениеи. Этому посвящен §2.3 "Расчет сферических волн, генерируемых солнечным затмением."

Солнечное затмение, являясь источником радиационного класса, представляет собой процесс, аналогичный процессу, происходящему во время движения вечерней области СТ - резкое уменьшение притока тепла в атмосферу, в результате которого происходит генерация волновых возмущений параметров атмосферы.

Расчеты возмущений от затмения выполнялись в области высот озонослоя, который также, как и нижняя термосФера яеляется мощным поглотителем солнечной радиации. И;* эток 6ьп.и испопьзоЕаны Форчулы и нетодика, описанные в

- 14 -

§2.2. Функция источника представлялась в виде:

S = Seil-A)(> <М»)£(со5В - cosa,) вир (-а:), <9)

где z, Ч*« и 9« - координаты пятна, А - коэффициент модуляции потока энергии Солнца в области пятна затмения. Аля приближения к реальный условия« вводился характерный коэффициент затухания волн.

Были получены вертикальная и горизонтальная развертки волнового поля давления. Анализ полей позволил сделать следующие выводы:

- амплитуда возмущений максимальны на высоте 40 км, т.е. выхе максимума плотности озонослоя, и достигают 1% от фонового значения давления;

- возмущения максимальны вблизи области затмения и затухаит по мере удаления от нее;

- в полярных областях возмущения давления атмосферы практически отсутствует;

- структура возмущений более высокочастотна вблизи области затмения; период возмущений колеблется от нескольких минут до 1 часа и более.

Сравнение попей возмущений от терминатора и затмения показало: меныу» (в 4-5 раз) амплитуду волн в случае затмения и наличие характерной периодической структуры Фронта возмущений от затнения.

В § 2.4 "0 влиянии солнечного терминатора на волны в атмосфере" изучен вопрос о взаимодействии СТ с волнами,ухе существующими в атмосфере.

С цепь» обьяснения предутреннего и предвечернего усиления волнового поля атмосферы, отмечаемого во многих экспериментальных работах, был определен коэффициент отражения волн от области терминатора. Установлено, что для определенного типа волн он близок к единице. Таким образон, предтерминаторное усиление волн мохно объяснить нерегулярными волнами от других всевозможных-источников, которые усиливайся перед терминатором из-за юг отражения.

Глава III. "Экспериментальное исследование терминаторных волн."

В §3.1. "Расчетные характеристики области СТ" приведены "справочные" характеристики СТ: времена прохождения оптического и Физического терминаторов на разных высотных уровнях в различные сезоны года, временные сдвиги

между этики моментами, а также скорость перемещения СТ. Зти данные важны при интерпретации экспериментальных результатов.

В §3.2 "Экспериментальные исследования СТ к недельные расчеты" выполнено сопоставление результатов некоторых экспериментальных работ, изучающих воздействие СТ на атмосферу и иономеру с результатами модельных расчетов, представленными в главе I и II.

В результате показано, что такие элементы модели СТ, как времена оптического восхода (геометрический СТ), сдвиг во времени прихода «шческого СТ, Ь'аКЛСН «рокта иСЗКуЯЕКп* К Д< ПСйТБ£р»й«КТС'й аКСПЕрИНёНТаЛЬНЫпй данными, что свидетельствует в попьзу правильности проведенных расчетов.

§ 3.3. 'Исследование возмущений в утренние и вечерние часы методом вертикального зондирования."

Приводятся результата набпндений волн в F - области ионосферы, выполненные в рамках международного проекта "HETHITS" в период el по 10 нарта 1990 г.

В результате спектрального анализа волновых возмуцений по однонинутньт измерениям в восходно-заходный период отмечены следующие особенности!

- квазипериоды составляет 5-7 ккн, 10-13 мин и 17-£4 кин;

- показано наличие тенденции смешения спентра в внсокочастотну» область в момент прохождения СТ j

- сдвиг спектра наиболее устойчив на высоких частотах, наблюдается почти Бсегда и на всех ионосферных уровнях (Фиксированных частотах отражения);

- з**ект смеценкя в высокочастотнун область в момент прохождения СТ в иинтервале короткопериодных гармоник четче проявляется в еосходные периоды, чек в »аходкые;

- изменения сгектральнь'х характеристик возмущений от СТ лучще всего проявляются на час-юте 5.7 ИГ«, что говорит о неоднородности э««кта генерации возмущений по с-соте.

Перечислим:: пс5Р?гяп* сделать вывод о способности СТ про-

являть се£* £ г-:-ег--rv» чоротколеркгдчих вознуеений F -области, которые нож-

-1С-

но отнести к турбулентная образования«, имвдим магнитогидродинамичесху» структуру.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы.

1. Построена глобальная и одаль солнечного терминатора, учитываищая лространетггнно-зрелгннсе распредглгнкг г.оступлэния солнечной радиации в атмосферу в зависимости от геогелиоФизических условий.

2. С помощь* численного моделирования получена и проанализирована круп-номаитабная структура терминаторных волн для высот теркосмры. Обнаружено, что широтный Фронт возмущений сильно вытянут вдоль меридиан« и имеет характерный наклон х меридиональному направлению, зависящий от сезона и широты. Установлен Факт сгуденхя изолиний давления атмосферы в области СТ.

3. Пола возмущений симметрично относительно экватора в период равноденствия и асимметрично в период солнцестояния, что обусловлено' пространственно-временной конфигурацией терминатора. Амплитуда возмущений дост тает 5-7* в нижней термосФерэ (г>120-170- к.н) и 10* в ионосфере (2-£50км).

4. В с<юрической системе координат рассчитана структура волнового пол ?, генерируемого солнечных затшием, которое, нах я -герминатор, являете источником радиационного класса. Оно имеет период*чесну» пространственную структуру, определяем)* область» прохождения тени. Амплитуда возмущений да1-ления в озонослое достигает 1%.

5. Определен коэффицивнт отражения атмосферных волн от движущегоср энергетического барьера - терминатора. В некоторых случаях он близок к 1.

6. Установлено, что иаблидаемые экспериментально возмущения атмос*ерны> и ионосферных параметров в переходное время суток икеит норФолоши, совпади ищу» со структурой возмущений, получаемых в модельных расчетах. Так, например, доказано наличие наклона фронта возмущений, сдвиг моментов начала ген? рации возмущений относительно моментов оптического восхода, подтверждены се-вонно-мротныа зависимости.

7. Изучение поведения спектрального состава атмосферных и ионос«ерны;

волн, генерируемых СТ в зависимости от сезона, высоты и времени показало:

- наличие тенденции смешения спектра в высокочастотнуи область в момент прохождения СТ;

- сдвиг спектра наиболее устойчив на высоких частотах, наблидается почти всегда и на всех ионосферных уровнях (Фиксированных частотах отражения);

- ЗФФект сменения в высокочастотную область в момент прохождения СТ в интервале коротколериодных гармоник четче проявляется в восходные периода, чен в заходные.

Основное содержание диссертации опубликовано в следуидих работах:

1. Курмангалиев Д.й., Сомсиков В.М. 0 зависимости теримнаторных волн от паранетров атиос*еры. //V Всесоюзное совежание по исследования динанических процессов в верхней атмосфере Земли. Тез.докл. - Обнинск, 1985 - с. 71.

2. Курмангалиев Д.А., Подгоркова В,И., Сомсиков В.И. Модальные расчеты некоторых основных характеристик солнечного терминатора. //Волновые процессы в ионосфере. - йлмайта, 1987, с. 34-42.

3. Антонова В.П., Гусейнов Ш.В., Дробжев В.И., Зусманович А.Г., Лосовс-кий Б.Я., Ляджин В.А., Молчанов Я.П., Носажвили Н.В., Курмангалиев Д.Я.,Под-горнова В.И., Рубинжтейн Б.И., Сомсиков В.N., Таженов 'Б.Т., Цветков Л.И., Иарадзе З.С. Комплексное экспериментальное исследование волн в атмосфере, генерируемых солнечным терминатором. //Изв. Ж СССР. Физика атмосферы и океана - 1988 - т.1, N 2 - с. 134-142.

4. Дробжев В.И., Ляджин В.Р., Сомсиков В.М., Таженов Б.Т., Курмангалиев Д.Р. Лидарные исследования волновых возмущений в атмосфере, генерируемых солнечный терминатором. //Оптика атмосферы. - 1988 - т.1, N В - с.105-110.

5. Сомсиков В.И., Курмангалиев Д.й. 0 структуре стационарного волнового поля давления атмосферы, генерируемого солнечным терминатором. //3 семинар КАПГ по метеорологическим э*»ектам в ионосфере. - Тез.докл. - Болгария, София, 13В8 - с. 112-114.

6. Курмангалиев Л.Я Структура волнового поля давления атмосферы, генерируемого солнечный терминатором: 4.1. Расчеты модели солнечного терминато- !

ра. //Ионосферное волновые возмудения. - Алма-Ата, 1539 - с. 13-1Э.

7. Курмангалиев Д. А. Сомсиков 8.М. Структура волнового поля давления атмосферы, генерируемого солнечным терминатором: Ч. II. Расчеты глобальной структуры попя давления атмосферы. - Ялиа-Ата, 1963 - с. 19-27.

8. Сонсиков В.И., Курмангалиев Д. А. О структуре волнового попя давления атносФеры, генерируемого солнечный терминатором в термос«ре. //V симпозиум КИТ по солнечноземной Физике. - Тез.докл. - Самарканд, 1989 - с. 246.

9. Коноплянко М.М., Курмангалиев A.A., Сонсиков В.М. Крупномасштабные возмудения давления, обусловленные солнечный затмением. //Низко-частотный волновод "Земпя-ионосФера*. - Алма-Ата, 1991 - с.114-118.

10. Сонсиков В.Н., Курмангалиев Д.А. 0 влиянии солнечного терминатора на волны в атмосфере. //Динамика ионосферы. - Алма-Ата, 1991 - с. 98-102.

11. Дин А.Б., Хуиабаев Б.Т., 1умабаев К.К., Козин И.Д., Коподин Й.Д., Курмангалиев A.A., СаЙФутдинов И.А., Сонсиков В.Н., Туркеева Б.А. Теркина-торные волны на динамическом Фене в нижней ионос*ере. //Динамика ионосферы. Алма-йта: Наука, 1991, т.2, с.Вб-89.

12. Дробхев В.И., Зачатейский Д.Е., Козина П.Е., Коноплянко H.H., Курмангалиев Д.А., Сомсиков В.N. Среднежиротные особенности короткопериодных возмущений в ионосфере во время прохождения солнечного терминатора. // Геомагнетизм и азрононкя (в печати).