Modelul atmosferei superioare a Pământului
Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de
versiunea revizuită la 11 septembrie 2016; verificările necesită
10 modificări .
„ Modelul atmosferei superioare ” ( Eng. Upper Atmosphere Model, UAM ) este un model matematic global al atmosferei superioare a Pământului ( mezosferă , termosferă , ionosferă , plasmasferă și magnetosferă interioară).
Modelul calculează parametrii fizici ai atmosferei superioare prin integrarea numerică a ecuațiilor care formulează legile fizice de bază pentru mediul apropiat de Pământ; calculează variațiile distribuțiilor globale ale parametrilor atmosferei superioare a Pământului la altitudini de la 60 la 100.000 km în funcție de condițiile helio-geofizice (ora din zi, anotimp, nivelurile activității solare și magnetice etc.).
Calcule matematice
Parametrii calculați
Modelul calculează următorii parametri ai atmosferei superioare a Pământului:
- Concentrațiile principalelor componente neutre (O, O2, N2, H) și încărcate (O2+, NO+, O+, H+, electroni) din atmosfera superioară a Pământului;
- Temperatura gazului neutru, ionilor și electronilor;
- Componentele vectorilor viteze ale particulelor neutre și încărcate;
- Potenţialul şi componentele vectorului câmpului electric .
Metoda de calcul al parametrilor
Programul folosește mai multe metode de calcul [1] :
- În versiunea de bază, calculele sunt efectuate prin integrarea numerică a ecuațiilor cvasihidrodinamice care descriu dinamica atmosferei superioare a Pământului;
- Utilizarea unui număr de modele empirice ale parametrilor termosferei, ionosferei și câmpurilor electrice sau în diverse combinații de modele teoretice și empirice;
- Prin integrarea numerică a ecuațiilor tridimensionale nestaționare de continuitate , mișcare și echilibru termic pentru gaze neutre, ionice și electronice împreună cu ecuația pentru potențialul câmpului electric;
- Metode cu diferențe finite pentru integrarea numerică a ecuațiilor de modelare.
Beneficii
Modelul descrie atmosfera superioară a Pământului ca un singur sistem. Principala diferență a acestui model global față de altele este că calculează în comun nu numai vânturile, vitezele ionilor, densitățile și temperaturile termosferei și ionosferei, ci și parametrii plasmasferei, ionosferei exterioare de latitudine mare, magnetosferei interioare și câmpurile electrice de origine magnetosferică și termosferică (dinam).
Modelul folosește pași variabili de integrare în coordonate și timp, permițând rezoluții spațiale și temporale variate.
Aplicație
- Cercetarea proceselor fizice în spațiul cosmic apropiat de Pământ.
- Interpretarea observațiilor geofizice.
- Sarcini de teleradiocomunicații și navigație, inclusiv sarcinile de calcul a întârzierilor în trecerea semnalelor de la sateliții de comunicații și semnalele GPS.
- Probleme de luare în considerare a influenței vremii spațiale asupra funcționării navelor și sistemelor spațiale , inclusiv problemele de calcul și corectare a orbitelor sateliților, precum și a liniilor lungi de transmisie a energiei.
Vezi și
Note
- ↑ Modelul numeric global al atmosferei superioare a Pământului . Modelul atmosferei superioare . Consultat la 8 aprilie 2018. Arhivat din original pe 9 aprilie 2018. (nedefinit)
Link -uri