Физика на Земята, атмосферата и космоса – съвременни проблеми

1. Физика на Земята, атмосферата и космоса – съвременни проблеми НОВИ РЕЗУЛТАТИ ЗА ГЛОБАЛНОТО РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛИМАТОЛОГИЯТА НА АТМОСФЕРНИТЕ ПРИЛИВИ ПОЛУЧЕНИ ОТ SABER/TIMED (2002-2007 г.)

2. Основни задачи • Чрез прилагане на усъвършенствувана методиказа анализ на спътникови измервания върху данните на SABER за 6 пълни години да се определи климатологията и глобалното разпределение на мигриращите и немигриращи 12- и 24-ч приливи с вълнови числа от -4 до 4 в страто-мезосферата и ниската термосфера (20-120 км). • Нови свойства на приливите получени чрез прецизното им отделяне от SABER данните

3. Атмосферни (Термични) Приливи

4. Мигриращи и Немигриращи Приливи • Мигриращ - зоналната фазова скорост е равна на привидната скорост на движение на Слънцето - фазова скорост на прилива където Ако вместо универсално време t се използва локално време, като tL= t + λ/σ1, то: За мигриращи приливи -s = n, или:

5. Линейна Теория на Атмосферните Вълни Ако се допусне решение от вида: Частно диференциално уравнение от 2ри реда за Φ(θ,z) с решение основано на разделяне на променливите:

6. Като резултат от разделяне на променливите се получават следните уравнения: T.к. [Θn(θ)]е пълна система от ортогонални функциито: μ=sinθ и εn = (2Ωa)2/ghn приливно уравнение наLaplace

7. Вертикална структура за принудени вълни или С решение от вида: Ако hn < 0 или hn > 4kH, то тогава α2 < 0→ това решение описва “trap” (неразпространяващи се) моди Ако 0 < hn < 4kH, то тогава α2 > 0и ако Cgx > 0 при - разпространяващи се моди

8. Широтна структура; приливно уравнение наLaplace;класификация на атмосферните моди Θnса ограничени приμ=±1 за всяко s и σ съществува набор от (εn,Θn)→(s, n)мод на даден прилив За 12-ч приливεn>0 – състои се само от разпространяващи се моди За 24-ч прилив εnможе да бъде както εn>0така иεn<0→за ширинин ±30о24-ч прилив се състои отразпространяващи се моди, а за по-високи ширини – от “trap”моди

9. Широтна структура- Hough Functionsна денонощните приливи

10. Резултати от анализа на измерванията на температурите чрез прибора SABERна спътника TIMEDза периода януари 2002 – декември 2007 г.

11. MLT Region Глобално разпределение: h=20-120 км; φ=±50o • SABERданните предоставят • непрекъсната информация за • стратосферата, мезосферата и • ниската термосфера за ширини • от 50оNдо 50оS • Мезопаузата е най-студената • част в атмосферата на Земята и • оказва влияние на вертикалното • разпространение на вълните • Динамиката на МНТ се доминира • от вълни с големи амплитуди като • част от тях дисипират в областта • на мезопаузата.

12. Метод за анализ на SABER даннитеВисочини: 30 - 120 km на всеки 5 kmШирини: 50oN – 50oS на всеки 10o60-дневни плъзгащи сегменти със стъпка от 1 ден 100коефициента определени от ~1000измервания(Pancheva et al.,Part 1, JASTP,2009; Mukhtarov et al., JGR, 2009)

13. Квази-синхронизиран със Слънцето спътник

14. Сравнение между GSWM02и SABER(24-ч мигриращ прилив)

15. GSWM24-ч мигриращ прилив за h=111.5 км

16. Ширинна структура на 24-чмигриращ прилив (Mukhtarov et al., JGR, 2009)

17. Височиннаструктура на24-чмигриращ прилив над екватора

18. QBOвариабилност на 24-чмигриращ прилив над екватора

19. Вертикална структура и климатологияна 24-чмигриращ прилив над екватора

20. Вертикална структура на24-чмигриращ прилив в средни ширини

21. Сезонен ход на 24-ч“trap” денонощни моди

22. Широтна структура- Hough Functionsна денонощните приливи

23. Hough моди на SABER24-чмигр. прилив

24. НемигриращиSABER24-ч приливи

25. Вертикална структура на немигриращия 24-чЕ3 прилив над екватора

26. Ширинна структура на немигриращия24-чЕ3 прилив

27. QBOвариабилност на 24-чЕ3 прилив

28. Вертикална структура иклиматология на 24-ч Е3 прилив

29. Вертикална структура на немигриращия 24-ч Е2 прилив над екватора

30. Ширинна структура на 24-ч Е2 прилив

31. QBOвариабилност на 24-ч Е2 прилив

32. Вертикална структура и климатология на 24-ч Е2 прилив

33. Сравнение между GSWM02и SABER(12-ч мигриращ прилив)

34. Ширинна структура на 12-ч мигр. Прилив(Pancheva et al., Ann. Geophys., 2009)

35. Височинна структура на 12-ч W2прилив

36. Удивително регуляренсезонен ход

37. QBOвариабилност на12-ч W2 в средни ширини

38. Нови свойства на SABERприливите • За пръв път от спътникови данни са отделени trapмодите на мигриращия 24-ч прилив. Изследвана е тяхната вертикална и ширинна структура, както и климатологията им. • Установено е, че за h=45-50 км 24-ч W1 прилив се формира предимно от (1, -2), за h=60-75 км е комбинация от (1, -2) и (1, 1), докато над 75 км - предимно от (1, 1). • Намерена е QBOвариабилност на мигриращия 24-ч прилив, както и отрицателен тренд на амплитудите вероятно свързан с понижение на слънчевата активност от 2002 до 2007 г.

39. Намерената нова климатологична глобална структура на 24-ч W1 прилив, както и QBO вариабилността и зависимостта от слънчевата активност ясно показват, че е необходимо да се преразгледа ролята на стратосферния О3като източник на този прилив. • Намерени са глобалната структура и климато- логията на немигриращите 24-ч Е3 и Е2 приливи. Тези приливи показват също QBO вариабилност,както и зависимост от слънчевата активност. • Климатологичната фазова структура на 24-ч Е3 прилив отново показва принос на trapмоди във формиране на този ниско ширинен прилив.

40. За пръв път е показано, че в ширинния интервал ±50о най-силният мигриращ 12-ч прилив се намира не в средни ширини, а в тропичната ниска термосфера.

41. БЛАГОДАРЯ!