Труды КНЦ вып.38 (ГЕЛИОФИЗИКА вып. 4/2016(38))

1. Введение Исследования последних лет показали, что инфразвуковые волны, распространяющиеся вверх, могут существенно повлиять на состояние верхних слоев атмосферы [1]. Суточные колебания температуры верхних слоев атмосферы имеют большое значение. Эти изменения вызваны не только нагревом Солнцем, но и нагревом атмосферного газа волнами от источников, расположенных на поверхности Земли. Диссипация акустических гравитационных волн, идущих снизу, может быть причиной нагрева верхних слоев атмосферы. Согласно современным существующим представлениям, большинство акустико-гравитационных волн возникают на высотах тропосферы. Авторы исследования [2, 3] показали, что тропосферные источники волн малых масштабов (около 10 км или менее) может привести к возникновению крупномасштабных возмущений в термосфере до 1000 км. Тропосферные источники волн в атмосфере разнообразны и существуют разные точки зрения на процесс формирования волны. Например, волны могут генерироваться за счет нагрева и охлаждения газа при фазовых переходах воды, которая содержится в атмосфере [4]. Некоторые исследователи считают, что конвективные движения в тропосфере являются источниками волн [5, 6]. Во многих случаях конвекция поддерживается за счет выделения и поглощения тепла в процессах конденсации пара и испарения капель воды. Именно поэтому нагревание или охлаждение при выделении и поглощении тепла при фазовых переходах следует рассматривать в качестве источников АГВ. Процессы формирования и эволюции облаков и осадков хорошо демонстрируют динамику фазовых переходов в атмосфере [3]. Молнии также играют важную роль как источники волн, хотя энергетически они уступают фазовым переходам. Многие исследователи объясняют распространение АГВ нелинейными эффектами. Волны, распространяющиеся от тропосферных источников и достигающие поверхности Земли, изменяют атмосферное давление. Поэтому по волнам, распространяющимся от тропосферных источников, можно судить об изменениях атмосферного давления. Авторы настоящей работы численно смоделировали распространение нелинейных АГВ в атмосфере с использованием данных о вариациях давления на поверхности Земли. 2. Численная модель В этой работе применена двумерная негидростатическая численная модель распространения АГВ на основе численного интегрирования полных нелинейных уравнений гидродинамики с учетом нелинейных и диссипативных процессов при распространении волн, также применяется в [3, 7]. Уравнения модели заключаются в следующем: др ^ дри ^ dpw dt дх dz 0 163