автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.01, диссертация на тему:Исследование волновых процессов в нижней термосфере диометеорным методом

Г6 о*

С., КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И.УЛЬЯЮВА-ЛЕНИНА

На правах рурописи

ХУТОГОВА Ольга Германовна

ИССЛЕДОВАНИЕ ВО ЛЮБЫХ ПРОЦЕССОВ В НИЖНЕЙ ТЕРМОСФЕРЕ РАДИОМЕТЕОРНЫМ МЕТОДОМ

05.12.01 - теоретические основы радиотехники

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

КАЗАНЬ - 1993

Работа выполнена в Казанском государственном университете имени В.И.Ульянова-Ленина

Научный руководитель: доктор физико-математических наук

Фахрутдинова А.Н.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

Насыров A.M. кандидат физико-математических наук

Гаврилов A.A.

- Ведущая организация: Научно-исследовательский радиофизический институт (г.Н.Новгород)

Защита' диссертации состоится 'Р*^'_^^__1994г.

в f ^ час о в __^£>минут в ауд. на заседании специалиэиро -

ванного совета Д 053.29.05 в ¡казанском государственном-университете им.В.И.Ленина по адресу: Казань, Ленина, Ю

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке им.Н.И.Лобачевского Казанского государственного университета

Автореферат разослан

199^г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат тех.наук

^^^^ В.С.Бухмин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время практические ютребности разработки радиотехнических систем связи и диагностики атмосферы, исследования распространения радиоволн требуют юстоверных данных о статистических характеристиках волновых фоцессов в верхней атмосфере. Это обусловлено тем, что в нижней юносфере динамические свойства электронной концентрации в очень 5ольшой степени зависят от движений нейтральной атмосферы.

В силу того, что такие движения, как внутренние гравитационные и уединенные волны участвуют в формировании турбулентности 5 нижней ионосфере, несомненно их влияние на статистические сарактеристики градиента электронной концентрации. Знание спектра флуктуаций градиента электронной концентрации необходимо для эешения задач рефракции радиоволн в нижней ионосфере и модели-хэвания ионосферных неоднородностей.

Теория волн в верхней атмосфере достаточно хорошо представ-тена большим количеством статей и монографий многих авторов, на-фимер, 0. Хайнс, Н. М. Гаврилов, Р.Ликдзен, Е. П.Чунчузов.

Эмпирическому исследованию волновых явлений в верхней атмосфере, в частности, внутренним гравитационным волнам (ВГВ), в пос-геднее время уделяется достаточно много внимания, но почти все заботы в этой области основаны на эпизодических экспериментах, ю охватывающих долгие периоды наблюдений. Наиболее полные исс-тедования ВГБ с точки зрения их параметров и энергетики провэде-щ в южном полушарии Р. Бннсентон в Аделаиде по ветровым данным, юлученным методом частичных отражений. В его работах всесторон-Iе рассматривались ВГЕ с периодами от 1 до 24 часов в мезосфере. Зольшие успехи в исследовании волновой структуры достигнуты с гомощьв МЗТ-р даров. В Восточной Европе большое внимание изуче-шю ВГВ уделялось в Институте экспериментальной метеорологии :иэм, г.Обнинск), Харьковском институте радиоэлектроники СХИРЭ), -анкт- Петербургском государственном университете (С.-ПГУ). 1сследования, проведенные в ИЭМ ценны тем, что получены спектры ЗГВ и их сезонные вариации. Работы, выполненные в ХИРЭ примечательны тем, что в них рассматривалась высотная структура ВГВ, но ^следователи не ставили задачи изучить сезонные вариации ¡араметров ВГВ. В С. -ПГУ на основе двухлетних радиометеорных ¡аблюдений С по данным ИЭМ) проведены исследования распределений

параметров ВГВ и сезонных вариаций создаваемых ими волновых потоков. Но из-за отсутствия высотомера исследователи не смогли учесть реальную вертикальную структуру ВГВ и провели расчеты вертикальных потоков на основе модельных предположений.

Таким образом, проведение исследования высотно-сезонных вариаций параметров ВГВ и создаваемых ими волновых потоков с учетом вертикальной структуры волн остается актуальным. Кроме того, необходимо расширить диапазон периодов выделяемых волн.

В настоящее время актуальны также вопросы изучения нелинейных процессов, к которым относятся, например, уединенные волны. Систематический подход рассмотрения нелинейных явлений в различных геофизических средах был заложен в работах Е.Н. Блиновой и/А. М. Обухова. Сейчас нельзя считать завершенными исследования уединенных волн в атмосфере, несмотря на то, что им посвящен целый ряд статей, среди которых следует отметить работы Корнеева К. А. , С. П. Кшевецкого, Ли Мэйкуна и Лиу Шида, В. И. Карпмана и В. Ю. Белашова.

Обзор современных экспериментальных исследований уединенный волн Россби дан в работе Незлина М.В., Практическое обнаружение уединенных волн в верхней атмосфере сдерживается как недостаточным развитием теории, так и отсутствием надежных критериев идентификации именно нелинейных явлений.

Для исследования волновых явлений в нижней термосфере можнс использовать метод радиолокации метеорных следов, которьп" позволяет получить длинные непрерывные ряды скорости ветра. Несмотря на узкий интервал исследуемых высот, хорошая статистическая обеспеченность экспериментальных данных позволяет находить как линейные так и нелинейные волны.

В Казани проводились непрерывные радиометеорные наблюденш с высотомером в 1986-1990 годах, и создан банк данных скоросте( ветра, благодаря которому можно изучать волновые движени; различных временных масштабов в нижней термосфере.

Целью диссертационной работы является:

-разработка и реализация методики первичной обработки данны: в радиометеорном комплексе КГУ-М5 с целью получения координа' метеорного отражения и скорости ветра;

-реализация методики выделения внутренних гравитационны волн по радиометеорным данным скорости ветра в функции высоты создание банка данных параметров ВГВ;

-построение распределений параметров долгопериодных ВГВ в метеорной зоне в зависимости от сезона,' выявление высотнс-сезонных вариаций волновых потоков энергии, тепла, импульса и массы, создаваемых ВГВ в интервале периодов 1-24 часа в нижней термосфере;

-оценка влияния внутренних гравитационных волн на среднюю циркуляцию верхней атмосферы;

-разработка методики обнаружения уединенных волн по радиометеорным данным в верхней атмосфере, определение их параметров;

-получение спектра турбулентных флуктуаций градиента электронной концентрации и оценка влияния волновых движений в нижней ионосфере на дисперсию флуктуаций градиента электронной концентрации.

Научная новизна диссертации состоит в следующем:

Впервые по экспериментальньм данным с использованием модельных представлений получена высотно-сезонная структура волновых потоков энергии, тепла, импульса и массы, создаваемых внутренними гравитационными волнами с периодами 1-24 часа, и установлено, что ВГВ играют определяющую роль в формировании высотных и внутригодовых вариаций меридиональной циркуляции.

Впервые разработана методика поиска уединенных волн по радиомэтеорным данным скорости ветра, найдены уединенные волны Лэмба с временными масштабами 3-7 часов, обнаруживающие внутрисуточные вариации вероятности появления.

Впервые получен спектр турбулентных флуктуаций градиента электронной концентрации и показано влияние волновых возмущений на дисперсию флуктуаций градиента электронной концентрации з нижней ионосфере.

Практическая ценность работы заключается в том, что ее результаты важны при составлении рекомендаций для разработки радиотехнических систем связи с учетом распространения радиоволн в ионосфере при существовании уединенных и внутренних гравитационных волн, а также создаваемых ВГВ потоков энергии, тепла импульса, массы. Для моделирования ионосферных неоднородностей может быть использован полученный в работе спектр турбулентных флуктуаций градиента электронной концентрации.

На защиту выносятся: - высотко-сезонные вариации параметров ВГВ с периодами 1-24 часа и создаваемых ими волновых потоков энергии, тепла, импульса и массы, полученные на основе анализа радиометеорных наблюдений за

период 1986 - 19S7 гг. ;

- результаты/о высотно-сезонной структуре волновых ускорений средней циркуляции;

- методика обнаружения уединенных волн в метеорной зоне,а также полученные распределения параметров уединенных волн Лэмба,выделенных по экспериментальным данным о скорости ветра за 1986г.;

- теоретический спектр турбулентных флуктуации градиента электронной концентрации для любых масштабов турбулентных неодно-родностей и оценки дисперсии градиента электронной-концентрации, полученные с учетом существования внутренних гравитационных и уединенных волн.

Достоверность результатов определяется большой статистической обеспеченностью экспериментальных данных, сравнением и хорошим согласием экспериментальных результатов и теоретических положений..

Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертации изложены в 12 работах и докладывались на Пятом Всесоюзном совещании по применению- статистических методов в метеорологии С Казань, 1985); Втором Всесоюзном симпозиуме по результатам исследований средней атмосферы СЗвенигород, 1986); Втором Международном симпозиуме Глобмет СКазань, 1987); Международной сессии "Волновые возмущения в системе ионосфера -термосфера" САлма-Ата, 1989); Международном симпозиуме MAP СДушанбе. 1989); Всесоюзном симпозиуме "Геофизические аспекты переноса примесей в верхней атмосфере" СОбнинск, 1990); XVII конференции по распространению радиоволн (Ульяновск, 1993); отчетных конференциях КГУ.

Результаты работы внедрены в учебный процесс Казанского университета при выполнении курсовых и дипломных работ и используются в Украинском Радиотехническом Институте сг Николаев).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 143 страницы, в том числе 27 рисункоБ, S таблиц. Библиография-120 названий.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследования таких волновых движений, как внутренние гравитационные и уединенные

волны в нижней термосфере, перспективность использования для этих исследований радиометеорного метода с разрешением высот. Дано описание цели работы, ее научной новизны и практической ценности. Формулируются положения, выносимые на защиту.

В первой главе проводится обзор литературы по вопросам аппаратуры и методики радиометеорных наблюдений, рассматривается методика радиоизмерений скорости ветра на комплексе КГУ-М5, оснащенном фазовым высотомером, автоматизация эксперимента.

В радиометеорном комплексе КГУ-М5 реализован алгоритм первичной обработки амплитудных и фазовременных характеристик сигналов, отраженных от метеорных ионизаций, работающий в реальном масштабе времени. Разработанная программа позволяет сократить объем хранимой информации и повысить статистику зарегистрированных метеорных отражений.

С целью расширения круга решаемых задач предусмотрены различные варианты программ первичной обработки информации радиометеорных наблюдений:

а) обычный вариант включает в себя обработку фазовременных СФВХ) и амплитудных САВХЭ характеристик с целью получения промежуточных данных для определения скорости ветра, координат метеорной ионизации, коэффициента амбиполярной диффузии и скорости метеорной частицы с записью полученных результатов на магнитный носитель.

б) предусмотрена программа, в которой производится обработка ФВХ и запись полкой амплитудно-временной характеристики отраженного сигнала.

в) для исследования физики метеорных явлений используется полная информация о ФВХ и АВХ, записываемая на магнитный носитель

Информация о горизонтальной скорости ветра в области пространства с координатами СА- азимутальный угол, Z- зенитный угол, Ь- высота] в момент времени I, полученная от индивидуальных метеорных отражений, хранится в банке данных на магнитных носителях. Накопленные в течение нескольких лет дпинные ряды параметров ветровых движений дают возможность провести детальные исследования волновых возмущений в верхней атмосфере.

Во второй главе дан обзор теории и исследований ВГВ, описана методика выделения ЗГВ с периодами 1-24 часа по радио-

метеорным данным в интервале еысот 89-101 км при использовании азимутальной методики наблюдений с высотомером. Эта методика включает высокочастотную и низкочастотную фильтрацию, использует спектрально-фильтровой анализ ветрового поля и проверку гипотезы линейной регрессии фазы ВГВ в вертикальном и горизонтальном направлениях.

За период 1985-1987, 1-1У 1990 г. выделено- 930 волн с периодами 1-24 часа в интервале высот 89-101 км. На этом статистическом материале для всех сезонов были построены распределения таких параметров ВГВ, как периоды Т , показатель изменения амплитуды с высотой у, амплитуда зональной скорости ветра и, фаговые скорости сх, су, сг, длины волн Хх, X , Х2 в горизонтальных и вертикальном направлениях, которые представлены на рис.1. Распределения показывают, что наиболее вероятные значения фазовых скоростей в горизонтальной плоскости сх,с --3-10 м/с, в "вертикальном направлении'с =0.1-0.3 м/с; вертикальных длин волн 5 < Х2< 12 км, горизонтальных 100 < Хх, Ху< 300км. Обнаружено, что энергия внутренних гравитационных волн распространяется преимущественно снизу вверх, причем у 98% волн энергия убывает с высотой.

Выявлен сезонный ход амплитуд ВГВ. Максимальные амплитуды компонент скорости ветра в ЕГВ наблюдаются в зимний период и равны 25+10 м/с, в другие сезоны на 5-10 м/с меньше. Доля внутренних гравитационных волн, распространяющихся снизу вверх максимальна летом и равна 79 % и минимальна весной - 56 %.

Для определения влияния внутренних гравитационных волн на тепловой, динамический режим и химический состав верхней атмосферы требуются оценки волновых потоков энергии, тепла, импульса и массы. Эти потоки входят в уравнения общей циркуляции атмосферы, поэтому их оценка важна для изучения влияния волновых движений на глобальные процессы в атмосфере.

За период 1986-1987 гг. получены высотно-сезонные закономерности волновых потоков анергии, тепла, импульса и массы. Установлено, что фазовые фронты годовых, полугодовых и четырехмесячных вариаций волновых потоков, как правило, распространяются снизу вверх, что указывает на их тропостра-тосферную природу.

При распространении ВГВ в атмосфере происходит передача импульса среде за счет затухания волн. Анализ вертикальной

% 30

15-

С)

до

Тп-п-тп ггШ I ГЬп. -{Л

си

¿5/0/4 18 22 -10 -6 -2 2 6 10

Тк,-ии

30 Н >5

"Птт □

Т- /о, »

йь

5 20 35 50 и, мс

т

~Н~н—■

3 12 2! 30 з 12. г< 50 0,2 а*

Сг мс'

Су мс'

Св,м6

30 ■ 15■ 8)

ЗТП-п-

200 Ш БОО 200 Ш 600 7

^у, кМ

/4- 23 32

Рис.1 Гистограммы распоеделений параметров ВГВ!

а) периоды, показатель изменения амплитуд;.: : вь.зотой, амплитуда зональной скорости ветра,

б) горизонтальные и вертикальные фазсьые скорости

в) горизонтальные и вертикальнее длины рслн

структуры БГВ позволил получить оценки воздействия волновых ускорений на среднюю циркуляцию нижней термосферы в зависимости

от высоты.

В осенне-зимний период волновые потоки способствуют торможению зонального ветра до 15« и вызывают ускорение меридионального ветра. В летний сезон происходит некоторое ускорение зональной циркуляции, кроме высот h С 90 км, где наблюдается реверс зонального ветра, и волновые ускорения вызывают торможение. Среднемесячные волновые ускорения в зависимости от высоты и сезона составляют 20-80 (м/сусут. Установлено, что волновые потоки импульса дают 30-100% годовых и полугодовых вариаций меридиональной скорости ветра, 8-55% полугодовых вариаций зональной скорости ветра. Величина вклада в преобладающую меридиональную циркуляцию за счет ее ускорения под воздействием ВГВ составляет 50-100% скорости ветра.

Полученные результаты указывают на определяющую роль ВГВ в формировании высотно-сезокной структуры меридиональной циркуляции, которую необходимо учитывать при анализе процессов переноса N0; злияющего на каналы радиосвязи при передаче информации через слой D.

В третьей главе дан обзор работ, посвященных решению уравнения Кортевега-де Вриза <КдВ> и моделированию уединенных волн ] атмосфере. Рассмотрены решения системы уравнений гидротермодинамики сжимаемой вращающейся атмосферы в виде уединенных волн i нижней термосфере.

В разделе 3.2 описано решение в виде уединенных волн в нижней термосфере с параметрами: пространственные размеры - 400-80С км, скорость движения вдоль широтного "круга - 5-30 м/с, амплитуда зональной скорости ветра - 4-20 м/с.

С целью разработки критериев обнаружения уединенных волн в разделе 3.3 показано, что система уравнений гидротермодинамики атмосферы при учете слабой нелинейности сводится к уравнению Кд!

4<5г 6Z .

---Ш' .. - u' = о,

о/3(с2- а2/З2) с2- a2(f

где и- зональная компонента скорости ветра, с- скорость звука а- угловая скорость распространения волн вдоль широтного круга 13- радиус широтного круга, 6- aw sin20, где а и со- радиус частота вращения Земли, 0- коширота, дифференцировани

- и -

проводится по координате т = <р - аI, где <р - долгота, I - время. Это уравнение имеет решение в виде одномерной уединенной волны, которая может двигаться вдоль широтного круга лишь с запада на

восток:

Зсф

uCrD = - - sechz

4

6г

-.Ст-т ),

4Сс2-а2/32)

о

:'де т - постоянная интегрирования. Размеры волны уменьшаются при увеличении амплитуды уединенной волны. В. средних широтах фостранственные размеры имеют значения 2.5 - 5.7 тыс. км при 1мплитудах зональной скорости ветра 10 - 250 м/с.

В разделе 3. 4 проведено решение системы уравнений с учетом турбулентной вязкости, получено уравнение КдВ-Бюргерса, решение соторогс дает уединенные волны Лэмба, амплитуда скорости ветра в •оторых незначительно уменьшается, а его пространственные размеры увеличиваются под действием турбулентности.

Разработаны критерии экспериментального обнаружения 'единенных волн по радиометеорным измерениям скорости ветра на юнове проверки соотношения дисперсии и нелинейности в волке с ■четом временной зависимости компонент скорости ветра. По ¡азработанной методике проведено экспериментальное обнаружение ■единенных волн Лэмба но данным непрерывных измерений скорости етра за период январь-декабрь 1Р85 г; найдено 49 волн, 'сстроены распределения таких параметров уединенных волн как мплитуда зональной скорости ветра в волне Aq, их горизонтальные азмеры А , скорости распространения Vq, вероятности почвления единенных волн во времени суток t , приведенных на рис.2. пределены наиболее вероятные характеристики уединенных волн эмба на метеорных высотах:

) амплитуда зональной скорости Еетра Aq = 20 ± 12 м-'с, ) горизонтальные размеры А = 2-5 тыс.км, вертикальные 3 о ic.v; ) временные размеры составляют 3-7 часов.

олучены внутрксуточныз вариации вероятности появления у-тглютшых OJ3H- Распределение времени максимума зопальной г:;о?ос~- ??тра з олне по времени суток t имеет два максимума ь течение суток: г 3 до 9 часов и от 14 до 22 часов. Причем этот параметр имеет эзонные вариации: зимой вечерний максимум распределения I, в 7ч., летом на 3 часа позже - в 20 ч.

20-

Ю

а)

а

9 26 43 60 АаНС'

в)

130

190

ад.

£34-5 6 7 Дх-/0км

г)

250 1Гпмс' 4 3/2/5 /9 23 €0,"Шс.

Рис.2 Гистограмма распределений параметров уединенных волн; а) амплитуды, б) пространственные размеры, в)скорость распсстранения, г)вероятность появления в течение суток: в среднем за год С—), летоС—) ,зима(--)

В четвертой главе дан обзор сведений о структуре турбулентности в верхней атмосфере. С использованием методов теории размерностей получен спектр турбулентных флуктуаций градиента электронной концентрации для различных масштабов неоднород-ностей. Установлено, что спектр имеет максимум в области волновых чисел, соответствующих внутреннему масштабу турбулентности. На основании полученного спектра 7И можно утверждать, что турбулентные неоднородности градиента электронной концентрации в ионосфере наиболее сильно воздействуют на радиоволны с эффективными длинами волн, близкими к внутреннему масштабу турбулентности. На высотах около 90 км эта величина равна 25-30м, что соответствует КБ диапазону.

Показан один из возможных путей применения найденного спектра для решения задач рефракции радиоволн в турбулентной нижней ионосфере. Получено выражение для дисперсии флуктуаций градиента электронной концентрации на крупномасштабных ионосферных неоднородностях при учете существования ВГВ и уединенных волн Лэмба, в зависимости от высоты и сезона дисперсия составляет 20 - 25% среднего градиента электронной концентрации.

В заключении изложены основные результаты, которые можно сформулировать следующим образом:

1. В радиометеорном комплексе КГУ-М5 реализован алгоритм первичной обработки амплитудных и фазовременных характеристик сигналов, отраженных от метеорных ионизаций, работающий в реальном масштабе времени. Разработанная программа позволяет повысить статистику зарегистрированных метеорных отражений.

2. Разработана и реализована методика выделения ВГВ с использованием спектрально-фильтрового анализа по экспериментальным данным о скорости ветра, полученным радиометеорным методом при азимутальной методике радиометеорных наблюдений с высотомером.

3.3а период 1986-1987, НУ 1990 г. выделено 930 волн с периодами в интервале 1-24 часа в области высот 89-101 км. На этом статистическом материале для всех сезонов были найдены наиболее вероятные значения следующих параметров ВГВ: фазовых скоростей с,{,с - 3-10 м/с, с^ = 0.1-0.3 м/с; длин волн 5 < 12 км, 100 < л. А. < 300км. Обнаружено, что энергия внутренних гравитационных волн распространяется преимущественно снизу вверх, причем у 98 % волн энергия убывает с высотой, что

свидетельствует о диссипации БГВ в указанном интервале высот. Максимальные амплитуды компонент скорости ветра в ВГВ наблюдаются в зимний период - 25Л0 м/с, в другие сезоны ка 5-10 м/с меньше. Доля внутренних гравитационных волн, распространяющихся снизу вверх, максимальна летом и составляет 79 % и минимальна весной и составляет 56 %. За период 1986-1987 гг. получены высотно-сезонные закономерности волновых потоков энергии, тепла, импульса и массы. Обнаружены значимые внутригодовые вариации волновых потоков. Установлено, чго фазовые фронты годовых, полугодовых и четырехмесячных вариаций волновых потоков, как правило, распространяются снизу вверх, что подтверждает их тропостратосфернуя природу.

4. Анализ вертикальной структуры ВГВ позволил получить оценки воздействия волновых потоков импульса кг. среднюю циркуляцию нижней термосферы в зависимости от высоты. Среднемесячные волновые ускорения в зависимости от высоты и сезона составляют 20-80 См/с)/сут, волновые потоки импульса дают 30-100% годовых и полугодовых вариаций меридиональной скорости ветра. 8-55% полугодовых вариаций зональной скорости ветра. Вклад в преобладающую меридиональную циркуляцию за счет воздействия ВГВ в зависимости от высоты и сезона составляет 50-100% скорости ветра. Полученные результаты подтверждают определяющую роль ВГВ в формировании высотно-сезонной структуры меридиональной циркуляции.

3. Разработаны критерии экспериментального обнаружения уединенных волн на основе теоретически определенного соотношения дисперсии и нелинейности с учетом временной зависимости зональной и меридиональной скорости ветра в уединенной волне. С использованием разработанной методики проведено экспериментальное обнаружение уединенных волн по данным непрерывных измерений скорости ветра с высотомером в Казани в 1986 г; найдено 49 волн. Определены наиболее вероятные характеристики уединенных волн Лэмба на метеорных высотах: амплитуда зональной скорости ветра Ао= 20 ± 12 м/с; горизонтальные размеры 2.-- 6 тыс. км, вертикальные 3-6 км. Получены внутрисуточные вариации вероятности появления уединенных волн, которая имеет два максимума в течение суток: от 3 до 9 часов и от 14 до 22 часов и обнаруживает сезонные вариации - зимой вечерний максимум распределения в 17ч., летом на 3 часа позже, в 20 ч.~

- IS -

4. Получек спектр турбулентных флуктуаций градиента электронной концентрации для . различных масштабов неоднородностей. Установлено, что спектр имеет максимум в области волновых чисел, соответствующих внутреннему масштабу турбулентности. Показан один из возможных путей применения найденного спектра для решения задач рефракции радиоволн в турбулентной нижней ионосфере. Получены оценки дисперсии флуктуаций градиента электронной концентрации на крупномасштабны}: неоднородностях для лета и зимы в области высот 90 - 100 км, дисперсия составляет 20-23 % среднего градиента электронной концентрации. На основании полученного спектра установлено, что турбулентные неоднородности градиента электронной концентрации в ионосфере наиболее сильно воздействуют на радиоволны с эффективными длинами волн, близкими к внутреннему масштабу турбулентности.

Результаты работы важны при составлении рекомендаций для проектирования радиотехнических систем мониторинга атмосферы и устройств связи с учетом существования в нижней ионосфере уединенных и внутренних гравитационных волн.

Основныэ результаты диссертации изложены в работах:

1. Нежметдинов И. Р. , Тептин Г. М. , Хуторова 0. Г. Об учете солитснов в долгосрочном статистическом • методе прогноза метеоэлементов: Тез. докл. V Всесоюзного совещания по применению статистических методов в метеорологии.- Казань, 1983. - С. 26.

2.Макаров В.А., Михайлова Н.Б., Фахрутдинова А.Н. , Хуторова 0.Г. Решение задач автоматизации и безбумажного хранения информации в угломерном комплексе КГУ-М5: Тез. докл. 2 Всесоюзного симпозиума по результатам исследований средней атмосферы. - М., 1986. - С. 32.

3. KarimovK.A, Gainutdinova R. D. , Bekbasarov R. В. , Ganin V.'A. , Khutorova O.G., KaitehenkoB.V. .Lisogub V.V., Chebotariov R.P., Nabotov H.N. Coordinate radiometeor measurements of wind velocity in the USSR during summer 1986// Second Globmet Sympousium. Abstracts.-M. - VINITI, 1988, P. 2.

1. GaninV. A. , Ishmuratov R. A. , Kostiljov К. K. , Makarov V. A. , Stepanov A.M. , Umjarov A.A., Fahrutdinova A.N., Khutorova O.G. Meteor radar information - computing complex// Second Globmet

Sympousium. Abstracts. - И: VINITI,.1938, P. 23.

5. F?.hruMinova A.N..Khutorova 0. G. Fluxes of energy, heat, momentum and mass created by internal gravity waves on the meteor heightes// Middle atmosphere study international Symposium. Abstracts. - M.: VINITI, 1989.-P.48.

6. Нзхметдинов И. P. , Тептин Г. M. , Хуторова 0. Г. Двумерные солитоны в атмосфере. - Деп. ВИНИТИ. -1989. - N 7555-1388.- 14 с.

7. Фахртдинов P. X., Хуторова 0. Г. Одномерные солитоны в турбулентной низкней ионосфере// Материалы итоговой конференции Казанского университета за 1987 г./ Сер. естественные и точные науки.- Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1989.- С. 30-33.

8. Фахрутдинова А.Н..Хуторова О.Г. Высотно-сезокные закономерности волновых потоков энергии,тепла,импульса,массы в нижней термосфере средних широт: Тез.докл. Всесоюзного симпозиума по геофизическим аспектам переноса примесей в верхней атмосфере. - М.: .Гидрометеоиздат, 1990.- С. 38.

, 9. Фахртдинов P.X., Хуторова 0.Г. Одномерные солитоны в турбулентной нижней термосфере // Динамика ионосферы, ч. 3, Алма-Ата: 1991,- С.74-79.

10. Фахрутдинова А. Н. , Хуторова О.Г. Высотно-сезонная структура волновых потоков, создаваемых волновыми возмущениями в нижней термосфере// Изв АН СССР. Физика атмосферы и океана.-

1592.- т. 28.-N 7,- С.733-738.

И. Хуторова О.Г. Спектр турбулентных флуктуаций градиента электронной концентрации в нижней ионосфере. - Ееп. ВИНИТИ. -

1593.- N 2452-В93.- 10 с.

12. Ганин В.А., Ишмуратов Р.А., Сидоров В.В., Фахрутдинова А.Н., Хуторова О.Г. Динамика высотной структуры крупномасштабных движений мезосферы - нижней термосферы по данным многолетних радиометеорных наблюдений: Тез.докл XVII конференции пс распространению радиоволн.- Ульяновск: 1993.- секции 1,1а,2,

- С. 33-40.

Сдано в набор 17.12.93 г. Подписано в печать 20.12.93 г. Форм.бум. 60 х Ь4 1/16. Печ.л. I, Тираж 100. Заказ 531.

Лаборатория оперативной полиграфии КГУ 420008 Казань, Ленина, 4/5

Лабо]

КГУ