Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
Приближение коротких по вертикали волн малой амплитуды в атмосфере с учетом среднего ветра. / Кшевецкий, Сергей Петрович; Курдяева, Юлия Андреевна; Гаврилов, Николай Михайлович.
In: ИЗВЕСТИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ОКЕАНА, Vol. 59, No. 1, 01.2023, p. 44-54.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - Приближение коротких по вертикали волн малой амплитуды в атмосфере с учетом среднего ветра
AU - Кшевецкий, Сергей Петрович
AU - Курдяева, Юлия Андреевна
AU - Гаврилов, Николай Михайлович
PY - 2023/1
Y1 - 2023/1
N2 - Методом разных масштабов построены формулы для гидродинамических полей акустико-гравитационных волн (ВГВ) с вертикальными длинами волн, малыми по сравнению с масштабами изменений фоновых полей температуры и ветра. Эти формулы эквивалентны традиционному ВКБ-приближению, но включают в явном виде вертикальные градиенты фоновых полей. Сформулированы и анализируются условия применимости полученных формул для описания распространения АГВ из тропосферы в термосферу. Одним из условий применимости приближенных формул является отсутствие особых точек (критических уровней) в уравнениях для волновых мод в анализируемом интервале высот. Для случая ветра из эмпирической модели HWM, особые точки часто располагаются ниже 200 км и характерны для внутренних гравитационных волн (ВГВ), с длинами волн порядка 10 км. С увеличением длины волны количество особых точек уменьшается. Для ВГВ с масштабами порядка или более 300 км, особые точки обычно отсутствуют. Показано, что у ВГВ с периодами менее 20 мин, распространяющихся вверх с тропосферных высот, обычно существует одна точка поворота в интервале высот от 100 до 130 км. Полученные формулы полезны, в частности, для параметризации эффектов АГВ в численных моделях атмосферной динамики и энергетики.
AB - Методом разных масштабов построены формулы для гидродинамических полей акустико-гравитационных волн (ВГВ) с вертикальными длинами волн, малыми по сравнению с масштабами изменений фоновых полей температуры и ветра. Эти формулы эквивалентны традиционному ВКБ-приближению, но включают в явном виде вертикальные градиенты фоновых полей. Сформулированы и анализируются условия применимости полученных формул для описания распространения АГВ из тропосферы в термосферу. Одним из условий применимости приближенных формул является отсутствие особых точек (критических уровней) в уравнениях для волновых мод в анализируемом интервале высот. Для случая ветра из эмпирической модели HWM, особые точки часто располагаются ниже 200 км и характерны для внутренних гравитационных волн (ВГВ), с длинами волн порядка 10 км. С увеличением длины волны количество особых точек уменьшается. Для ВГВ с масштабами порядка или более 300 км, особые точки обычно отсутствуют. Показано, что у ВГВ с периодами менее 20 мин, распространяющихся вверх с тропосферных высот, обычно существует одна точка поворота в интервале высот от 100 до 130 км. Полученные формулы полезны, в частности, для параметризации эффектов АГВ в численных моделях атмосферной динамики и энергетики.
KW - акустико-гравитационные волны,
KW - приближение коротких волн.
KW - приближение ВКБ.
KW - дисперсионное соотношение.
KW - критический уровень,
KW - особая точка.
UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=50403377
M3 - статья
VL - 59
SP - 44
EP - 54
JO - Izvestiya - Atmospheric and Oceanic Physics
JF - Izvestiya - Atmospheric and Oceanic Physics
SN - 0001-4338
IS - 1
ER -
ID: 103842317