Modell av jordens övre atmosfär
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från
versionen som granskades den 11 september 2016; kontroller kräver
10 redigeringar .
" Upper Atmosphere Model " ( Eng. Upper Atmosphere Model, UAM ) är en global matematisk modell av jordens övre atmosfär ( mesosfär , termosfär , jonosfär , plasmasfär och inre magnetosfär).
Modellen beräknar de fysiska parametrarna för den övre atmosfären genom att numeriskt integrera ekvationerna som formulerar de grundläggande fysiska lagarna för miljön nära jorden; beräknar variationer i den globala fördelningen av parametrar för jordens övre atmosfär på höjder från 60 till 100 000 km beroende på helio-geofysiska förhållanden (tid på dagen, säsong, nivåer av sol- och magnetisk aktivitet , etc.).
Matematiska beräkningar
Beräknade parametrar
Modellen beräknar följande parametrar för jordens övre atmosfär:
- Koncentrationer av de huvudsakliga neutrala (O, O2, N2, H) och laddade (O2+, NO+, O+, H+, elektroner) komponenterna i jordens övre atmosfär;
- Temperatur för neutral gas, joner och elektroner;
- Komponenter av hastighetsvektorer av neutrala och laddade partiklar;
- Potential och komponenter i den elektriska fältvektorn .
Parameterberäkningsmetod
Programmet använder flera beräkningsmetoder [1] :
- I grundversionen utförs beräkningar genom numerisk integration av kvasi-hydrodynamiska ekvationer som beskriver dynamiken i jordens övre atmosfär;
- Använda ett antal empiriska modeller av parametrarna för termosfären, jonosfären och elektriska fält eller i olika kombinationer av teoretiska och empiriska modeller;
- Genom numerisk integration av icke-stationära tredimensionella kontinuitets- , rörelse- och värmebalansekvationer för neutrala, joniska och elektroniska gaser tillsammans med ekvationen för det elektriska fältets potential;
- Finita differensmetoder för numerisk integration av modelleringsekvationer.
Fördelar
Modellen beskriver jordens övre atmosfär som ett enda system. Den största skillnaden mellan denna globala modell från andra är att den gemensamt beräknar inte bara vindar, jonhastigheter, tätheter och temperaturer i termosfären och jonosfären, utan också parametrarna för plasmasfären, den yttre jonosfären på hög latitud, den inre magnetosfären och de elektriska fälten av både magnetosfäriskt och termosfäriskt (dynamo) ursprung.
Modellen använder variabla integrationssteg över koordinater och tid, vilket tillåter varierande rumsliga och tidsmässiga upplösningar.
Applikation
- Forskning av fysiska processer i yttre rymden nära jorden.
- Tolkning av geofysiska observationer.
- Uppgifter för teleradiokommunikation och navigering, inklusive uppgifterna att beräkna förseningar i passage av signaler från kommunikationssatelliter och GPS-signaler.
- Problem med att ta hänsyn till rymdvädrets inverkan på rymdfarkosternas och systemens funktion , inklusive problemen med att beräkna och korrigera satellitbanor, såväl som långa kraftledningar.
Se även
Anteckningar
- ↑ Global numerisk modell av jordens övre atmosfär . Modell för övre atmosfär . Hämtad 8 april 2018. Arkiverad från originalet 9 april 2018. (obestämd)
Länkar