аспирант с 01.01.2024 по настоящее время
Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Работа основана на данных о характеристиках естественного свечения верхней атмосферы Земли, генерируемого атомарным кислородом на длине волны 630 нм, полученных при помощи интерферометра Фабри—Перо (ИФП) Национального гелиогеофизического комплекса. ИПФ установлен в Геофизической обсерватории (ГФО) Института солнечно-земной физики СО РАН (с. Торы, 52° N, 103° Е). Измерение доплеровского смещения линии свечения и последующее соотнесение его с направлением луча наблюдения позволяют восстанавливать величины зональной и меридиональной компонент горизонтального ветра в ночной и сумеречные периоды суток. В работе проводится анализ сезонной динамики компонент нейтрального ветра в 2022 г. по данным интерферометра Фабри—Перо и вычислениям по моделям HWM93, HWM07 и HWM14. Анализ выполнен для локальной ночи 10–24 UTC. Данные были разделены по сезонам относительно дней солнцестояния и равноденствия, а также отфильтрованы по условию наличия облачности. Расхождение между значениями модели и измерениями каждого компонента ветра варьирует как в течение суток, так и в зависимости от сезона. При этом можно заключить, что ни одна модель не дает приемлемого согласования с измеренными величинами и предоставляемые моделью HWM значения ветра для Байкальского региона не следует рассматривать как точные. Развитие настоящей работы позволит выработать рекомендации по коррекции или улучшению модели HWM с целью более точного описания динамики верхней атмосферы региона. Полученные в работе результаты будут также полезны при выборе версии модели нейтрального ветра для расчетов заданной компоненты ветра в заданный сезон.
модель горизонтального ветра (HWM), интерферометр Фабри—Перо, нейтральный ветер, термосфера
1. Васильев Р.В., Артамонов М.Ф., Белецкий А.Б. и др. Регистрация параметров верхней атмосферы Восточной Сибири при помощи интерферометра Фабри—Перо KEO «Scientific Arinae». Солнечно-земная физика. 2017, т. 3, № 3, с. 70–87. https://doi.org/10.12737/szf-33201707 / Vasiliev R.V., Artamonov M.F., Beletsky A.B., et al. Registration of upper atmosphere parameters in Eastern Siberia using the Fabry—Perot interferometer KEO Scientific “Arinae”. Sol.-Terr. Phys. 2017, vol. 3, iss. 3, pp. 61–75. https://doi.org/10.12737/stp-33201707.
2. Васильев Р.В., Артамонов М.Ф., Белецкий А.Б. и др. Научные задачи оптических инструментов Национального гелиогеофизического комплекса. Солнечно-земная физика. 2020, т. 6, № 2, с. 105–122. https://doi.org/10.12737/szf-62202008 / Vasiliev R.V., Artamonov M.F., Beletskii A.B., et al. Scientific goals of optical instruments of the National Heliogeophysical Complex. Sol.–Terr. Phys. 2020, vol. 6, iss. 2, pp. 84–97. https://doi.org/10.12737/stp-62202008.
3. Жеребцов Г.А. Комплекс гелиогеофизических инструментов нового поколения. Солнечно-земная физика. 2020, т. 6, № 2, с. 6–18. https://doi.org/10.12737/szf-62202001 / Zherebtsov G.A.. Complex of heliogeophysical instruments of new generation. Sol.–Terr. Phys. 2020, vol. 6, iss. 2, pp. 3–13. https://doi.org/10.12737/stp-62202001.
4. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1984, 752 с.
5. Подлесный С.В., Девятова Е.В., Саункин А.В., Васильев Р.В. Сопоставление методов определения облачного покрова над Байкальской природной территорией в декабре 2020 г. Солнечно-земная физика. 2022, т. 8, № 4, с. 102–109. https://doi.org/10.12737/szf-84202210 / Podlesnyi S.V., Devyatova E.V., Saunkin A.V., Vasiliev R.V. Comparing methods to estimate cloud cover over the Baikal Natural Territory in December 2020. Sol.-Terr. Phys. 2022, vol. 8, iss. 4, pp. 95–102. https://doi.org/10.12737/stp-84202210.
6. Тащилин А.В., Леонович Л.А. Моделирование ночных свечений красной и зеленой линий атомарного кислорода для умеренно возмущенных геомагнитных условий на средних широтах. Солнечно-земная физика. 2016, т. 2, № 4, с. 76–84. https://doi.org/10.12737/21491 / Tashchilin A.V., Leonovich L.A. Modeling nightglow in atomic oxygen red and green lines under moderate disturbed geomagnetic conditions at midlatitudes. Sol.-Terr. Phys. 2016, vol. 2, iss. 4, pp. 94–106. https://doi.org/10.12737/24276.
7. Щербаков А.А., Медведев А.В., Кушнарев Д.С. и др. Расчет нейтральных меридиональных ветров в средних широтах с помощью Иркутского радара НР. Солнечно-земная физика. 2015, т. 1, № 3, с. 37–48. https://doi.org/10.12737/10962.
8. Drob D.P., Emmert J.T., She M., et al. An empirical model of the Earth’s horizontal wind fields: HWM07. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2008, vol. 113, iss. A12. https://doi.org/10.1029/2008JA013668.
9. Drob D.P., Emmert J.T., Meriwether J.W., et al. An update to the Horizontal Wind Model (HWM): The quiet time thermosphere. Earth and Space Science. 2015, vol. 2, pp. 301–319. https://doi.org/10.1002/2014EA000089.
10. Emmert J.T., Faivre M.L., Hernandez G., et al. Climatologies of nighttime upper thermospheric winds measured by ground-based Fabry—Perot interferometers during geomagnetically quiet conditions: 1. Local time, latitudinal, seasonal, and solar cycle dependence. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2006, vol. 111, iss. A12. https://doi.org/10.1029/2006JA011948.
11. Fuller-Rowell T.J., Rees D., Quegan S., et al. A Coupled Thermosphere–Ionosphere Model (CTIM). In: Schunk R.W. (ed.) Solar–Terrestrial Energy Program: Handbook of Ionospheric Models. Logan, Utah State Univ. Press. 1996, pp. 217–238.
12. Hedin A.E., Spencer N.W., Killeen T.L. Empirical global model of upper thermosphere winds based on Atmosphere and Dynamics Explorer satellite data. J. Geophys. Res.: Space Phys. 1988, vol. 93, iss. A9, pp. 9959–9978. https://doi.org/10.1029/JA093iA09p09959.
13. Hedin A.E., Biondi M.A., Burnside R.G., et al. Revised global model of thermosphere winds using satellite and ground-based observations. J. Geophys. Res.: Space Phys. 1991, vol. 96, iss. A5, pp. 7657–7688. https://doi.org/10.1029/91JA00251.
14. Hedin A.E., Fleming E.L., Manson A.H., et al. Empirical wind model for the upper, middle and lower atmosphere. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 1996, vol. 58, iss. 13, pp. 1421–1447. https://doi.org/10.1016/0021-9169(95)00122-0.
15. Holton J.R., Hakim G.J. An Introduction to Dynamic Meteorology. Academic Press, 2012, 532 p.
16. Jiang G., Xu J., Wang W., et al. A comparison of quiet-time thermospheric winds between FPI observations and model calculations. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2018, vol. 123, pp. 7789–7805. https://doi.org/10.1029/2018JA025424.
17. Klimenko M.V., Klimenko V.V., Bryukhanov V.V. Numerical modeling of the equatorial electrojet UT-variation on the basis of the model GSM TIP. Adv. Radio Sci. 2007, vol. 5, pp. 385–392. https://doi.org/10.5194/ars-5-385-2007.
18. Okoh D., Bounhir A., Habarulema J.B., et al. Thermospheric neutral wind measurements and investigations across the African region — A review. Atmosphere. 2022, vol. 13, no. 6, p. 863. https://doi.org/10.3390/atmos13060863.
19. Prölss G. Physics of the Earth’s Space Environment: An Introduction. Springer. 2012, 486 p.
20. Richmond A.D., Maute A. Ionospheric electrodynamics modeling. In: Modeling the Ionosphere–Thermosphere System. Wiley, 2014, pp. 57–71.
21. Richmond A.D., Ridley E.C., Roble R.G. A thermosphere/ionosphere general circulation model with coupled electrodynamics. Geophys. Res. Lett. 1992, vol. 19, iss. 6, pp. 601–604. https://doi.org/10.1029/92GL00401.
22. Ridley A.J., Deng Y., Tóth G. The global ionosphere–thermosphere model. J. Atmos. Solar-Terr. Phys.2006, vol. 68, pp. 839–864. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2006.01.008.
23. Xu H., Shiokawa K., Oyama S., et al. High-latitude thermospheric wind study using a Fabry—Perot interferometer at Tromsø in Norway: averages and variations during quiet times. Earth, Planets and Space. 2019, vol. 71, article 110. https://doi.org/10.1186/s40623-019-1093-8.
24. Yang C., Zhao B., Jin Y., et al. Climatology of nighttime upper thermospheric winds from Fabry—Perot interferometer 2011–2019 measurements over Kelan (38.7 N, 111.6 E), China: Local time, seasonal, solar cycle, and geomagnetic activity dependence. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2020, vol. 125, iss. 9, e2020JA027892. https://doi.org/10.1029/2020JA027892.
25. Yao X., Yu T., Zhao B., et al. Climatological modeling of horizontal winds in the mesosphere and lower thermosphere over a mid-latitude station in China. Adv. Space Res. 2015, vol. 56, iss. 7, pp. 1354–1365.
26. https://doi.org/10.1016/j.asr.2015.06.026.
27. URL: https://ccmc.gsfc.nasa.gov/models/HWM14~2014/ (дата обращения 27 февраля 2026 г.).
28. URL: https://nom.esa.int/models/hwm (дата обращения 27 февраля 2026 г.).
29. URL: https://github.com/timduly4/pyglow (дата обращения 27 февраля 2026 г.).
30. URL: https://ckp-rf.ru/catalog/usu/4138180/ (дата обращения 27 февраля 2026 г.).
