автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.01, диссертация на тему:Радиометеорной исследование высотной структуры крупномасштабных волновых процессов в нижней термосфере
Автореферат диссертации по теме "Радиометеорной исследование высотной структуры крупномасштабных волновых процессов в нижней термосфере"
На правах рукописи
РАДИОМЕТЕОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ВЫСОТНОЙ СТРУКТУРЫ КРУПНОМАСШТАБНЫХ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В НИЖНЕЙ ТЕРМОСФЕРЕ
05.12.01 — теоретические основы радиотехники
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
КАЗАНЬ — 1996
Работа выполнена в Казанском государственном университете
Научный руководитель: доктор физико-математических наук
Фахрутдинова А-Н.
Официальные оппоненты:
доктор физико-математических наук, профессор
Белькович О-И-
кандидат физико-математических наук, доцент
Михайлов Б-К.
Ведущая организация:
Институт экспериментальной метеорологии (г.Обнинск)
Защита диссертации состоится " ■■ ию^^ 1996г. в /V часов_2£_ минут в ауд.^~^ на заседании диссертационного совета Д 053-29-05 в Казанском государственном университете Адрес: 420008, Казань, Ленина, 18
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. Н-И.Лобачевского Казанского государственного университета
Автореферат разослан " ^-> " _1996г.
Ученый секретарь
диссертационного совета, --
канд. тех.наук
В-С. Бухмин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Решение задач построения современных надежных радиотехнических систем связи в настоящее время испытывает насущную потребность в уверенном долгосрочном прогнозе условий распространения радиоволн и в детальном исследовании структуры ионосферы. Как показывают проведенные в последнее время экспериментальные исследования, состояние ионосферы, и прежде всего нижней ионосферы, во многом определяется динамическими процессами, происходящими в нейтральной атмосфере. В нижней термосфере, где скорости аэрономических процессов относительно малы, динамическое воздействие нейтрального ветра сравнимо с радиационными факторами, поэтому для построения адекватных моделей ионосферы необходим учет динамических процессов в верхней мезосфере - нижней термосфере и, в первую очередь, крупномасштабных волновых процессов.
Среди комплекса волновых процессов на высотах нижней термосферы важную роль играют прежде всего глобальные сезонные колебания динамического состояния с периодами, кратными году, долгопериодные межсуточные вариации ветра с периодами от нескольких недель до нескольких суток, а также приливные движения с периодами, кратными суткам. Интерес к исследованию динамических волновых процессов объясняется их важной ролью в формировании термодинамического режима атмосферы и взаимодействии между ее отдельными слоями. Это взаимодействие проявляется в глобальном перераспределении энергии, массы и импульса, которое осуществляется атмосферными волнами в процессе их генерации, распространения и затухания. В этой связи особую актуальность представляет исследование высотной структуры волновых процессов в переходной области: верхней мезосфере -нижней термосфере.
Имеющиеся на сегодняшний день ряды длительных наблюдений зонального и меридионального ветра в верхней мезосфере - нижней термосфере с измерением высот, полученные с использованием метеорных, мбт-, мр-радаров, относятся в основном к западному полушарию. Проводимые в восточно-европейском регионе ветровые наблюдения с измерением высот, например, в Харьковском институте радиоэлектроники (Украина, 50°м, 36°е), не обладают достаточной
длительностью и регулярностью в течение последовательного ряда лет для выявления межгодовых закономерностей высотно-временной структуры динамического режима. В России регулярно функционирует сеть радиометеорных станций, организованная Институтом экспериментальной метеорологии (ИЭМ). Однако метод диагностики ветрового режима нижней термосферы, реализованный в ИЭМ, основан на радиометеорных наблюдениях без высотомера и не позволяет исследовать высотную структуру вариаций ветра в мезосфере -нижней термосфере.
В Казанском государственном университете (56°м, 4Э°е) с 1978г. методом радиолокации метеорных следов проводятся регулярные наблюдения ветрового режима верхней мезосферы -нижней термосферы, а с 1986г. и по настоящее время - наблюдения ветра с измерением высот. Полученные длинные однородные ряды измерений скоростей ветра на высотах 80-110 км позволяют исследовать высотно-временную структуру динамических волновых процессов нижней термосферы различных масштабов как в поле зонвльного, так и меридионального ветра.
Целью диссертационной работы является:
- Установить на основе проведенного на метеорном радаре длительного цикла наблюдений ветра с измерением высот высотную структуру внутригодовых вариаций движений нижней термосферы и ее межгодовую изменчивость .
- Выявить высотную структуру, спектральные, сезонные и межгодовые закономерности долгопериодных межсуточных волновых вариаций преобладающего ветра.
Установить высотно-временную структуру полусуточных приливных движений и определить вклад в приливные колебания различных составных мод.
- Выявить динамические эффекты проявления долгопериодных волновых вариаций нейтрального ветра на высотах нижней термосферы в вариациях параметров Р-области ионосферы и их сезонные и межгодовые закономерности.
Для выполнения поставленной цели необходимо:
- Разработать методику определения ветровых параметров по данным радарных наблюдений, позволяющую использовать дополнительные возможности радиометеорного метода, связанные с измерением угловых координат и высот метеорных радиоотражений.
- Разработать и реализавать программное обеспечение ветровых радарных наблюдений с формированием банков данных экспериментальных измерений различной глубины обработки.
Научная новизна:
Впервые в регионе Восточной Европы по радиометеорным данным длительных наблюдений ветра в нижней термосфере с высотным разрешением установлена высотно-сезонная структура долгопериодных волновых вариаций зональных и меридиональных преобладающих движений с временными масштабами планетарных волн и выявлены их межгодовые закономерности.
Впервые установлены внутригодовые и межгодовые вариации вклада трех основных четных мод в полусуточные приливные движения среднеширотной нижней термосферы.
Впервые выявлены сезонные и межгодовые закономерности спектра когерентности долгопериодных волновых вариаций нейтрального ветра в нижней термосфере и вариаций критической частоты отражения от Р2-области ионосферы.
Практическая ценность:
В результате проведенной работы экспериментально подтверждена эффективность и информативность ветровых наблюдений на метеорном радаре с фазовой угломерной системой в плане выявления высотной структуры волновых движений на высотах 80-110 км. Полученные результаты важны для выработки рекомендаций при проектировании: I) радиотехнических систем мониторинга атмосферы в области верхней мезосферы - нижней термосферы с обеспечением высотного разрешения регестрируемых ветровых параметров: 2) радиотехнических систем ' связи, использующих ионосферный канал, с учетом существования в ионосфере крупномасштабных долгопериодных и приливных волн, оказывающих влияние на состояние и характеристики среды распространения радиоволн. Полученные результаты необходимы также для построения адекватных моделей термодинамического режима атмосферы и неоднородной структуры ионосферы.
На защиту выносятся:
1. Высотно-временная структура внутригодовых вариаций зональных и меридиональных преобладающих движений нижней термосферы и ее межгодовяя изменчивость.
2. Высотная структура, спектральные, сезонные и межгодовые
закономерности межсуточных волновых вариаций ветра в нижней термосфере.
3. Внутригодовые и межгодовые вариации вклада трех основных четных мод в полусуточные приливные движения среднеширотной нижней термосферы.
4. Взаимные спектры когерентности долгопериодных вариаций нейтрального ветра в нижней термосфере и вариаций критической частоты отражения от яг-области ионосферы и их сезонные и межго-вые закономерности.
Достоверность результатов определяется большой статистической обеспеченностью экспериментальных данных, методически тщательной и последовательной обработкой результатов измерений, сравнением и хорошим согласием полученных результатов с теоретическими и эмпирическими представлениями.
Апробация работы и публикации. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами госбюджетных тем Прикладной радиофизической лаборатории при кафедре радиофизики Казанского государственного университета (1981-85, 1986-90, 1991-96 гг.), Российских грантов РФФИ и СПбГУ, Международного фонда Сороса. Результаты работы внедрены и использованы в Институте экспериментальной метеорологии (г.-Обнинск, х/д тема "Прилив", 1990, госрегистр, n 080038. ), внедрены в учебный процесс Казанского государственного университета - в программу подготовки магистров, а также при выполнении курсовых и дипломных работ. Разработанные программы вошли составной частью в программное обеспечение ветровых наблюдений в информационно-вычислительном комплексе метеорного радара КГУ-5М, функционирующего с 1986г. и по настоящее время.
Основные результаты диссертации изложены в 20 опубликованных работах и докладывались на Четвертом Всесоюзном совещании по исследованию динамических процессов в верхней атмосфере (Обнинск, 1982); на Всесоюзной конференции "Метеорные тела в межпланетном пространстве и земной атмосфере" (Суздаль, 1984); на 2 Международном симпозиуме по программе "globmet" (Казань, 1988) на Международном симпозиуме по проблеме "Неустойчивости и волновые явления в системе ионосфера-термосфера" (wits-ineits, Калуга, 1989); на Международном симпозиуме по исследованию средней атмосферы (map, Душанбе, 1989); на
Всесоюзном симпозиуме по проблеме "Геофизические аспекты переноса примесей в верхней атмосфере" (Обнинск, 1990); на хуп Всесоюзной конференции по распространению радиоволн (Ульяновск, 1993); на Международном симпозиуме "Методы охраны атмосферы и водной среды. Регулирование и долгосрочное планирование природоохранных мероприятий" (С.-Петербург, 1994); на Всероссийском симпозиуме по распространению радиоволн "Радиолокационные исследования природных сред" (С.-Петербург, 1994); на XXI Генеральной Ассамблеи (шбб, США, Боулдер, 1995); а также на научных семинарах и конференциях Казанского государственного университета.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения; содержит 160 страниц, в том числе 35 рисунков, 6 таблиц; библиография - 114 названий.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновывается актуальность исследования высотной структуры крупномасштабных волновых процессов в нижней термосфере, цель диссертационной работы, ее научная новизна и практическая ценность. Формулируются положения, выносимые на защиту.
В первой главе приводится описание принципа радиометеорного метода измерения ветра в нижней термосфере, его особенности в сравнении с другими радиофизическими методами исследования динамического режима мезосферы - нижней термосферы. Дано краткое описание и технические характеристики автоматизированного метеорного радара КГУ-5М с фазовой угломерной системой и алгоритм определения угловых координат метеорных радиоотражений.
Приводится описание методики определения по данным ветровых угломерных наблюдений среднего вектора горизонтального ветра и интенсивности мезомасштабных нерегулярных движений, которая позволяет использовать дополнительные возможности радиометеорного метода, связанные с измерением угловых координат и высот метеорных радиоотражений. Приведена методика определения параметров преобладающих и приливных движений, которая позволяет уменьшить погрешность получаемых оценок, обусловленную низкочастотными и высокочастотными динамическим', возмущениями.
В конце главы приводится общая структура программного обеспечения ветровых наблюдений, реализованная в информационно-вычислительном комплексе метеорного радара КГУ-5М, которая предусматривает формирование основного• банка данных экспериментальных наблюдений и дополнительных банков данных среднечасовых значений зонального и меридионального ветра и параметров преобладающих и приливных движений.
Основной, банк данных динамических и радиометеорных характеристик, получаемых по индивидуальному метеорному следу, включает следующие параметры: эпоха, или время регистрации (год, мес, день, час, мин, сек), наклонная дальность и , радиальная составляющая скорости ветра и ее среднеквадратическая погрешность о-уг , значение скорости ветра, приведенного к высоте 95 км, высота и, азимут а, зенит г, максимальная амплитуда ат , число отсчетов N (длительность радиоэхо), скорость метеорной частицы Ут и ее погрешность. сгут , значения коэффициента амбиполярной диффузии оа, 5 и По мере необходимости
проводится параллельная запись непосредственно данных измерений амплитудно-временных (АВХ) и фазо-временных (ФВХ) характеристик метеорных радиоотражений. Созданный и постоянно расширяемый банк данных радиометеорных наблюдений представляет основу для последующих исследований по широкому кругу геофизических, астрономических и прикладных задач.
Вторая глава посвящена исследованию высотной структуры крупномасштабных внутригодовых и межсуточных волновых вариаций преобладающего ветра в нижней термосфере в широком диапазоне периодов - от 2 г до 2 сут. Общие закономерности динамического режима верхней мезосферы - нижней термосферы представлены в виде высотно-временных разрезов скоростей зонального и и меридионального V ветра, построенных по данным наблюдений на метеорном радаре с измерением высот в период с 1986 по 1989 гг. Результаты наблюдений показывают, что западные ветры (направление ветра на восток) ежегодно с началом весенней перестройки сменяются на восточные, которые в эпреле охватывают всю область метеорной зоны 80-110 км, а на высотах ниже 90 км наблюдаются также и в летний период, что свидетельствует о проникновении на метеорные высоты страто -мезосферного антициклона. Меридиональная циркуляция характерна южными ветрами в зимне-весенний и осенний период
- 9 -
и северными ветрами в летний период.
Получены в функции высоты параметры (амплитуда-и время максимума) внутригодовых вариаций зональной и меридиональной циркуляции с характерными годовыми и полугодовыми периодичностя-ми. Амплитуда годовой гармоники зональной циркуляции уменьшается с ростом высоты от 17 м-с-1 до 3 м-с"*1, а полугодовой -возрастает с высотой от 3 м-с-1 до II м-с-1. В сезонном ходе меридиональной циркуляции доминирует годовая гармоника с амплитудой около 6 м-с-1.
По данным 1986-1988ГГ. выявлены квазидвухлетние вариации (КДВ) циркуляции с максимальной амплитудой до 6 м-с-1 на высотах -80 км. Высотные градиенты фазы КДВ зонального и меридионального ветра обнаруживают выраженное подобие с фазовой скоростью '-Зкм-мес-1. Направление фазовой скорости соответствует восходящему потоку энергии КДВ.
Приводятся также среднемноголетние характеристики динамического режима в среднем в метеорной зоне, полученные по данным наблюдений без измерения высот с 1978 по 1988гг.
Но длинным однородным временным рядам ветровых параметров с 1986 по 1988гг. выявлены межгодовые и сезонные закономерности высотной структуры долгопериодных межсуточных волновых вариаций (ВВ) зонального и меридионального ветра на высотах 80-110 км в диапазоне от I года до I мес и от 40 сут до 2 сут. Проведенный спектральный анализ обнаруживает выраженные высотные изменения периодической структуры ВВ, что свидетельствует о сильной изменчивости с высотой передаточных характеристик атмосферы в области 80-110 км. Высотная структура межсуточных ВВ обнаруживает существенные сезонные закономерности, которые связаны, главным образом, с особенностями диссипативных процессов в зимние и летние сезоны. Наиболее выражены диссипативные процессы в зимние сезоны для ВВ с периодами 14-30 сут, при этом ослабление энергии наблюдается до высот 95-105 км. Летом диссипативные процессы существенно слабее и наблюдаются до высот 85-95 км, выше этого интервала интенсивность ВВ начинает расти. В среднем интенсивность ВВ летом составляет 65-70% интенсивности ВВ зимой.
Сравнение высотной м периодической структуры ВВ в поле зонального и меридионального ветра показывает как общ^е подобие.
так и определенные детальные различия. Степень горизонтальной анизотропии ВВ - соотношение амплитуд V и и компонентов - может меняться с изменением высоты и периода ВВ. В среднем в диапазоне 2-40 сут это соотношение меняется от 0,3-0,4 до 1,5-1,7 в зависимости от конкретного сезона и высотного интервала с общим преобладанием интенсивности ВВ в поле зонального ветра по сравнению с меридиональным.
Сравнение интенсивности ВВ для четырех последовательных зимних и четырех летних сезонов 1986-1989 гг. обнаруживает определенную цикличность с квазидвухлетним периодом. В поле меридионального ветра межгодовая цикличность отчетливо проявляется во всем интервале высот 80-110 км как в зимние, так и летние сезоны. В поле зонального ветра также имеют место существенные мвжгодовые вариации, но в отличие от меридионального компонента, они более выражении в зимние сезоны и на высотах ниже 95 км.
В третьей главе приведены результаты исследования по данным радиометеорных наблюдений зональных и меридиональных полусуточных приливных движений в нижней термосфере. Общие закономерности сезонной динамики амплитуд и фаз полусуточного прилива представлены в виде высотно-временных разрезов за период 1986-1989гг, которые свидетельствуют о выраженном подобии высотно-сезонной структуры и и V компонентов прилива. Получены в функции высоты параметры (амплитуда и время максимума) внутригодовых гармоник вариаций амплитуд и фаз полусуточного прилива в поле зонального и меридионального ветра. Выраженные годовые и полугодовые вариации полусуточного прилива наблюдаются во всем интервале высот 80-110 км; высотные градиенты фаз годовых вариаций и и V приливных компонентов равны соответственно ~2 сут-км-1, ~0, полугодовых вариаций сут-км-1.
Приводится методика оценивания модового состава полусуточного прилива по данным определения его высотной структуры в одном географическом пункте. Обосновываются новизна подобной интерпретации экспериментальных высотомерных наблюдений и ее ограничения. Результаты проведенного оценивания относительного вклада трех основных четных мод показывают, что доминирующей в среднем за год является мода (2,2); при этом
значительный вклад вносят моды высоких порядков (2,4) и (2,6). Отношение вклада мод (2,2), (2,4), (2,6) за три года наблюдений 1986-1988ГГ. составило 1:0,75:0,46.
По наблюдениям 1986-1988гг. выявлены межгодовые, сезонные и межсуточные вариации вклада составных мод полусуточного прилива. Получены параметры годовых, полугодовых и 4-месячных периодичностей в сезонных вариациях вклада трех четных мод. Результаты показывают, чтд интенсивность сезонных вариаций мод высоких порядков (2,4) и (2,6) в 1986 и 1987 гг. превышает интенсивность вариаций основной моды (2,2). Интенсивность сезонных вариаций обнаруживает определенные межгодовые изменения - уменьшение их интенсивности в 1988 г. Эта закономерность более выражена для мод высоких порядков.
В сезонных вариациях фазы приливных мод замечена относительная фазовая стабильность в периоды летней и зимней циркуляции и значительные вариации фазы в периоды весенней и осенней перестроек циркуляции; вариации фазы более выражены для мод высоких порядков и достигают значений от половины до полного периода.
Анализ высотных профилей параметров полусуточного прилива от суток к суткам обнаруживает межсуточную изменчивость модовой структуры, которая более выражена для зимнего сезона, по сравнению с летним.
Четвертая глава посвящена исследованию эффектов воздействия динамических возмущений нейтрального ветра в нижней термосфере на состоянии ионосферы - области После краткого вводного
обзора рассматриваемой проблемы и описания методики спектрально-корреляционного анализа приводятся результаты вычисленных спектров когерентности долгопериодных межсуточных вариаций зонального и меридионального ветра и вариаций критической частоты отражения от Р2~области ионосферы в различные сезоны за период 1986-1988гг.
Результаты проведенных вычислений показывают существование значимой когерентности вариаций fQF2 и вариаций зонального и меридионального ветра на частотах с периодами планетарных волн. Значения когерентности зимой в диапазоне периодов 20-30, 8-15 сут, а летом также в диапазоне 5-6 сут, достигают 80%-доверительности и превышают когерентность вариаций и
вариаций индекса солнечной активности f1q 7 на этих же частотах. При этон уровень когерентности в среднем в диапазоне 2-30 сут остается ниже 80%-доверительности, что обусловлено низкими значениями когерентности для целого ряда спектральных составляющих вариаций нейтрального ветра в нижней термосфере. Это свидетельствует как о существенном ослаблении связи в целом динамических структур на высотах F-области с динамическими возмущениями в нижней термосфере, так и о существовании и сложном сочетании различных механизмов, контролирующих состояние F-области ионосферы.
Средняя когерентность вариаций меридионального ветра больше, чем зонального; при этом когерентность в летний период превышает значения когерентности зимой. Когерентность вариаций fQF2 и ветра в нижней термосфере имеет межгодовой ход, который различен в поле зонального и меридионального ветра и обнаруживает подобие с межгодовой квазидвухлетней цикличностью интенсивности ВВ преобладающей циркуляции в области 80-110 км. Это подобие проявляется в уменьшении интенсивности ВВ в поле меридионального ветра летом 1987 г. в сравнении с летними сезонами 1986 и 1988 гг. - и уменьшением тем же летом среднего уровня когерентности ветра с вариациями f0F2. В поле зонального ветра, наоборот, летом 1987 г. когерентность с вариациями foFrj выше, чем в летние сезоны 1986 и 1988 гг.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основные результаты диссертационной работы можно сформулировать следующим образом.
1. В информационно-вычислительном комплексе автоматизированного метеорного радара КГУ-5М реализован алгоритм многоэтапной обработки угломерных измерений с созданием на магнитных носителях банка данных основных динамических характеристик ветровых движений и параметров метеорных явлений.
2. Разработана и реализована методика определения среднего вектора горизонтального ветра, интенсивности мезомасштабных нерегулярных движений, параметров преобладающих и приливных движений по данным ветровых наблюдений на метеорном радаре с высотомером. Разработанные программы позволяют использовать дополнительные возможности, связанные с измерением угловых
- 13 -
координат и высот метеорных радиоотражений.
3. На основе многолетних радиометеорных наблюдений ветра в нижней термосфере, проведенных с 1978 по 1989 гг., из них с 1986г. с измерением высот, установлена высотно-временная структура преобладающих движений среднеширотной нижней термосферы с межгодовой изменчивостью за период 1986-88 гг., не превышающей 30%. Подтверждено проникновение' летнего страто-мезо-сферного антициклона до высот ~90 км. Установлены высотные закономерности параметров внутригодовых вариаций с характерными годовыми и полугодовыми периодичностями; в вариациях зонального ветра на высотах ниже 90-95 км доминирует годовая гармоника, а на высотах выше -95 км - полугодовая гармоника; в поле меридионального ветра преобладает годовая гармоника. Выявлены 2-годовые вариации преобладающего ветра с максимальной амплитудой ~6 м-с-1 на высотах ~80 км. Обнаружено подобие высотных градиентов фазы КДВ для и и V компонентов. Высотные градиенты фазы, равные ~3 км-мес"1 показывают распространение фазы книзу, что соответствует восходящему потоку энергии КДВ.
4. Выявлены межгодовые и сезонные закономерности высотной структуры долгопериодных волновых вариаций в диапазоне 2-40 сут. Высотные изменения спектра ВВ свидетельствуют о сильной изменчивости с высотой передаточных характеристик атмосферы в области 80-110 км. В зимние сезоны выражены диссипативные процессы как в поле зонального, так и меридионального ветра. Более сильное ослабление с ростом высоты испытывают ВВ с периодами 14-30 сут. Затухание энергии ВВ наблюдается до высот 95-105 км. В летние сезоны незначительное ослабление энергии ВВ наблюдается до высот 85-95 км. В целом интенсивность ВВ летом составляет 65-70Ж интенсивности ВВ зимой. Спектры ВВ для зонального и меридионального ветра обнаруживают как подобие, так и различия высотной и периодической структуры. Отношение интенсивности ВВ V и и компонентов для различных высотных интервалов в области 80-110 км может меняться от 0,3-0,4 до 1,5-1,7. Интенсивность ВВ обнаруживает межгодовую цикличность с квазидвухлетним периодом. Межгодовая цикличность более отчетливо проявляется в поле меридионального ветра во всем интервале высот 80-110 км как в зимние, так и летние сезоны, а в поле зонального ветра - в зимние сезоны на высотах ниже 95 км.
- 14 -
5. Определены высотно-временная структура полусуточных приливных движений. Установлено выраженное подобие структуры прилива в поле и и v компонентов. Установлены выраженные годовые и полугодовые вариации во всем интервале высот 80-110 км; высотные градиенты фазы годовой гармоники для и и v компонентов равны соответственно ~2 сут-км-1, ~0, полугодовой - ~1 сут-км-1. Получены оценки вклада в полусуточный прилив основных четных мод (2,2), (2,4) и (2,6). В среднем за год соотношение вклада мод составляет 1:0,75:0,46. Выявлены закономерности сезонных вариаций вклада мод; интенсивность сезонных вариаций мод высоких порядков (2,4) и (2,6) в 1986-87 гг. превышает интенсивность вариаций моды (2,2); в 1988г. это превышение не обнаружено. Замечена относительная фазовая стабильность приливных мод в периоды летней и зимней циркуляции и значительные вариации фазы в периоды весенней и осенней перестроек циркуляции; вариации фазы более выражены для мод высоких порядков и достигают значений 6-12 ч.
6. По данным радиометеорных наблюдений нейтрального ветра в нижней термосфере и данным ионосферного зондирования области F2 выявлена когерентность вариаций rQF2 и вариаций зонального и меридионального ветра на частотах с периодами планетарных волн. Значения когерентности зимой в диапазоне периодов 20-30, 8-15 сут, а летом также в диапазоне 5-6 сут, достигает 80Ж-доверительности и превышает когерентность вариаций f fг и вариаций индекса солнечной активности f 7 на этих же частотах. При этом уровень когерентности в среднем в диапазоне 2-30 сут значительно ниже 80Ж-доверительности, что обусловлено низкими значениями когерентности для целого ряда спектральных составляющих. Средняя когерентность вариаций меридионального ветра больше, чем зонального; при этом когерентность в летний период превышает значения когерентности зимой. Когерентность вариаций fqf2 и ветра в нижней термосфере имеет межгодовой ход, который различен в поле и и v компонентов.
Основные результаты диссертации опубликованы в работах:
I. Сидоров В.В., Ишмуратов P.A. Статистическое моделирование движений верхней атмосферы при радиолокационных измерениях с
учетом коррелированной турбулентной составляющей // Таз. докл. Всесоюзн. совещ. по исслед. динамических процессов в верхней атмосфере. Обнинск, 1982.- С.79-80.
2. Ишмуратов P.A. Некоторые вопросы статистического моделирования радиометеорных явлений // Тез. докл. Всесоюзн. конф. "Метеорные тела в межпланетном пространстве и земной атмосфере". Душанбе: Дониш, 1984.- С.25-26. -
3. Ишмуратов P.A., Карпов A.B. Развитие имитационной модели метеорных явлений // Метеорные исследования. М. 1986.- T.I3. - С.79-83.
4. Ganin V.A., Ishmuratov R.A., Kostiljov K.K. et al. Meteor radar i n-For mat ion—computing complex // Second GLQBMET Simposium. Abstracts. M.: VINITI, 1988.- P.23.
5. Сидоров B.B..Фахрутдинова A.H..Макаров В.А., Ишмуратов P.A., Умяров A.A. Высотные и сезонные закономерности преобладающих и приливных движений по измерениям в Казани. - Глобальная система метеорных наблюдений. Результаты наблюдений. М., 1988. С.32-38.
6. Ganin V.A., liakarov V.A., Ishmuratov R.A. et al. Altitudi-onal, interannual, seasonal variation of prevailing and tidal motion in the lower thermosphere -From radiometeor measurements in Ka:an // Middle atmosphere study international Simposium. Abstracts.- M., 1989-- P.43.
7. Фахрутдинова A.H., Ишмуратов P.A. Модовый состав полусуточных приливных движений в нижней термосфере по радиометеорным измерениям с высотомером // Тез. докл. Всесоюзн. симпозиума 'Геофизические аспекты переноса примесей в верхней атмосфере". Обнинск. 1990.- С.41.
8. Ганин В.А., Макаров В.А., Ишмуратов P.A., Сидоров В.В., Фахрутдинова А.Н., Умяров A.A. Высотно-сезонная структура преобладающих и приливных движений в нижней термосфере средних широт // Тез. докл. Всесоюзн. симпозиума "Геофизические аспекты переноса примесей в верхней атмосфере". Обнинск. Í990. - С.43.
9. Фахрутдинова А.Н., Ишмуратов P.A. Сезонные вариации вклада мод в полусуточные приливные движения нижней термосферы средних широт // Геомагнетизм и аэрономия.- 1991.- Т.31, n 5.-С.903-908.
10. 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 по распространению радиоволн. Ульяновск. 1993. - С.38-40.
11. LysenkoI.A., Portnyagin Yu.I., Fahrutdinova.A.N., Ishmuratov R.A., Mansar» A.H. ,Meek C.E. Wind regime at 80-110 km at mid-latitudes of the northern hemisphere // J. Atm. Terr. Phys.
1994- - vol.56.- N I.- P.31-42-
12. Фахрутдинова A.H., Ишмуратов P.А. Высотная структура внутригодовых вариаций зональной и меридиональной циркуляции среднеширотной нижней термосферы// Геомагнетизм и аэрономия 1995.- Т.35.- N 4.- С.183.
13. Fahrutdinova A.N., Ishmuratov R-í>.. The Height - Seasonal Structure and Interannual Variability of Zonal and Meridional Circulation o-F Middle Latitude Lower Thermosphero // XXI General Assembly IUGG. Abstracts. Boulder, USA, July 3-8.- 1995.- P.MAI1С—1.
Сдано в набор 20.05.96 г. Подписано в печать 20.05.96 г. Форм.бум. 60 х 84 1/16. Печ.л. 1. Тираж 100. Заказ 138.
Лаборатория оперативной полиграфии КГУ 420008 Казань, Ленина, 4/5
-
Похожие работы
- Исследование волновых процессов в нижней термосфере диометеорным методом
- Тонкая структура динамических процессов в нижней термосфере (по радиолокации метеоров)
- Исследование высотной структуры и динамики преобладающих ветров нижней термосферы по радиометеорным измерениям
- Математическое моделирование теплового баланса, нейтрального и ионного состава мезосферы и нижней термосферы
- Радиозондовые исследования среднеширотного слоя Es во взаимосвязи с атмосферными волновыми процессами
-
- Теоретические основы радиотехники
- Системы и устройства передачи информации по каналам связи
- Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
- Антенны, СВЧ устройства и их технологии
- Вакуумная и газоразрядная электроника, включая материалы, технологию и специальное оборудование
- Системы, сети и устройства телекоммуникаций
- Радиолокация и радионавигация
- Механизация и автоматизация предприятий и средств связи (по отраслям)
- Радиотехнические и телевизионные системы и устройства
- Оптические системы локации, связи и обработки информации
- Радиотехнические системы специального назначения, включая технику СВЧ и технологию их производства