Исследования полярной ионосферы : сборник научных трудов.

( 2 - 3 . 5 ) » 1 0 ° / 8 /. Приведенные выше экспериментальные данные свидетель­ ствуют о большей влажности атмосферы в летний сезон по сравнению с зимним. Однако анализ данных многочисленных измерений Н 2 О наземными микроволно­ выми методами / 9 / не выявил годового хода отношения смеси на высотах бо­ лее 7 0 км и одновременно указал на существенные междусуточные вариации влажности атмосферы. Теоретические модели / 1 0 - 1 3 / также дают противоречивые результаты относительно сезонного хода влажности атмосферы. В модели / 1 3 / отсутству­ ют сезонные вариации влажности атмосферы. Основываясь на переносе Н^О снизу как на основном источнике водяных паров в мезосфере и фотолизе излу­ чением Ь у _ (X как на основном стоке Н 2 О, по моделям / 1 0 , 1 1 / получили большее содержание Н 2 О в зимний сезон по сравнению с летним. Характерно, что согласно / 1 0 , 1 1 / зимой отношение смеси [ Н 2 0 ] / [М ] мало меняется с высотой, а петом резко падает от 5 * 1 0 “ ® на высоте 6 0 км до ( 0 . 7 - 1 . 3 ) 10~® на высоте 9 0 км. Однако в верхней части мезосферы эти низкие кон­ центрации могут испытывать большие изменения и з -з а вариаций в скорости переноса снизу. Учет распада гравитационных волн как преобладающего меха­ низма турбулентного перемешивания, приводящего к переносу Н 2 О снизу, позво­ лил авторам / 1 2 / получить увеличение [Н 20 ]/[/Ѵ>] от весны к лету на сред­ них широтах приблизительно в 2 раза, что согласуется с результатами измере­ ний / 6 /. И, наконец, еще один источник данных о содержании воды в мезосфере - оценки по результатам измерений ионного состава. Арнольдом / 1 4 / по данным о составе положительных ионов в ракетных пусках 1 8 августа 1 9 7 4 г. в Кируне и 31 мая 1 9 7 2 г. в Андойе определено постоянное отношение смеси ( 3 - 4 ) ’ 1 0 - 6 в первом случае и ( 3 . 5 - 6 ) - 1 0 - ® во втором случае в интервале высот 8 5 - 9 5 км. Однако аналогичные оценки Н 2 О по результатам 1 3 пусков дали резкое уменьшение fH 2 O j / М с высотой от ~ 1 0 “ ® на высотах h = 7 5 - 7 7 км до — 1 0 на h > 8 0 км зимой / 1 5 / . В связи с такой неопределенностью относительно сезонных вариаций влаж­ ности атмосферы рассмотрим влияние на величину а эф в верхней части Д -о б - ласти распределения [ н 20 ] ( h ) : l - 1 0 ~ 6 [М] ( h ) (сплошные кривые на рис.2 ) и 5 * 1 0 [М ] ( h ) (пунктирные кривые на рис.2 ) . В этих расчетах данные о температуре Т и плотности в летний и зимний сезоны установлены по модели нейтральной атмосферы C I R A —7 2 для июня и декабря на ши­ роте 50°1ч1,соответствующей средней точ­ ке отражения большинства использован­ ных в / 1 / радиотрасс. На рисунке 2 для сравнения с модельными профилями а эф ^ ) приведены также профили а эф, полученные по методике / 1 / (1 - для летнего сезона, 2 - для зимнего сезона). Видно, что в летний сезон уменьшение Н 2 О не оказывает существенного влияния на величину а эф (максимальное и зм е ­ нение а эф на высоте 8 0 км составляет 1 .5 р а за ). Это, как видно из рис.З / 2 /, объясняется отсутствием влияния кон- профиля СХ^ от концентрации Н 2 О. центрашш водяных паров на скорость В jvjo+ основного канала образования ионов-связок Св^ из NO + при низких летних температурах мезосферы. Вследствие этого относительное содержание ионов-связок і+ ( f + = ( [ С в \ ] + [Св+2 ] ) / ( [ N O + ] + [ о +2]) остается вы­ соким в летней атмосфере и при низких концентрациях Н 2 О (рис. 4 , кривые 1 ). Как следует из рисунков 2 и 4, уменьшение содержания воды с высотой, отмеченное в / 1 0 , 1 1 , 1 5 / , не может существенно изменить профиль я эф ^^ ) к / н 90 85 80 75 70 & і — М / М - у,лг _і_I_L_ -6 + ЛЕТО И У-4ЕГ0 ОЗИМАІІ ] Z-ЗИМА ■} - 5 Ц а п о т ЭСр Рис. 2. Зависимость высотного 78