Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

Влияние рельефа подстилающей поверхности на циркуляцию атмосферы Венеры на верхней границе облаков по данным УФ наблюдений с борта Akatsuki

Хатунцев И.В. (1), Горинов Д.А. (1), Пацаева М.В. (1), Тюрин А.В. (1), Засова Л.В. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
По данным многолетних наблюдений Venus Monitoring Camera (VMC) с борта Venus Express (Khatuntsev et al., 2013; Patsaeva et al. 2015) в экваториальных широтах были обнаружены значимые вариации скорости среднего горизонтального потока на верхней границе облаков (70±2 км) на дневной стороне. Горизонтальный поток замедляется над материковой возвышенностью Земли Афродиты (Aphrodite Terra). Обнаруженный эффект был интерпретирован как результат проявления стационарных гравитационных волн, порождаемых рельефом подстилающей поверхности (Bertaux et al., 2016). Khatuntsev et al., (2017) зафиксировали влияние рельефа на динамические процессы в венерианской атмосфере на дневной стороне в глубине облачного слоя, 55±4 км. Также, на ночной стороне на высотах около 100 км, было обнаружено влияние топографии на форму и динамику областей свечения атомарного кислорода в 1.27 мкм (Gorinov et al., 2018). Существование стационарной волны наглядно подтвердилось открытием протяженной, неподвижной относительно поверхности, структуры над Землей Афродиты, которая наблюдалась камерой LIR на 10±2 мкм с борта Akatsuki (Fukuhara et al., 2017).
В данной работе представлены предварительные результаты измерений скорости и направления горизонтального потока по УФ изображениям (283 и 365 нм), полученным широкоугольной камерой UVI с борта Akatsuki (Yamazaki, et al., 2018), с использованием методики обработки изображений и оценки скорости смещения деталей облачного покрова, примененной для изображений VMC (Khatuntsev et al., 2013). На экваторе на верхней границе облаков зональная скорость составляет около -100 м/с. Это близко к средним значениям, полученным по многолетним наблюдениям VMC - -98 м/с. Меридиональная компонента в экваториальном поясе от -40° до +40° широты изменяется в пределах -10 до +10 м/с, достигая нулевых значений вблизи экватора. Зональный поток в низких широтах демонстрирует вариации скорости, которые могут быть связаны с рельефом подстилающей поверхности Земли Афродиты. Сигнатура рельефа Земли Афродиты сильнее выражена в измерениях в диапазоне 283 нм. Максимальное торможение зонального потока наблюдается на востоке Земли Афродиты вблизи местного полудня. Наблюдается зависимость скорости горизонтального потока от местного времени, при этом минимальные зональные скорости (95-97 м/с) наблюдаются вблизи местного полудня для обоих каналов (283 и 365 нм). В северном и южном полушариях планеты меридиональная компонента скорости для обоих каналов свидетельствует о наличии переноса воздушных масс от экватора к полюсам, характерному для ячейки Хэдли. Нулевые скорости наблюдаются на экваторе.
Авторы выражают благодарность Министерству науки и высшего образования Российской Федерации за поддержку данной работы: Горинов, Пацаева, Хатунцев - грант 14.W03.31.0017; Засова, Тюрин - программа #АААА-А18-118052890092-7.

Ключевые слова: атмосфера Венеры, динамика атмосферы, стационарные гравитационные волны, Venus Express, Akatsuki
Литература:
  1. Bertaux J.-L., Khatuntsev I. V., Hauchecorne A., Markiewicz W. J., Marcq E., Lebonnois S., Patsaeva M., Turin A., Fedorova A. Influence of Venus topography on the zonal wind and UV albedo at cloud top level: The role of stationary gravity waves // J. Geophys. Res. Planets., 2016. Vol. 121, P. 1087–1101, doi:10.1002/2015JE004958.
  2. Fukuhara, T., Futaguchi, M., Hashimoto, G.L., Horinouchi, T., Imamura, T., Iwagaimi, N., Kouyama, T., Murakami, S., Nakamura, M., Ogohara, K., Sato, M., Sato, T.M., Suzuki, M., Taguchi, M., Takagi, S., Ueno, M., Watanabe, S., Yamada, M., Yamazaki, A. Large stationary gravity wave in the atmosphere of Venus // Nat. Geosci., 2017. doi:10.1038/ngeo2873.
  3. Gorinov, D.A., Khatuntsev, I.V., Zasova, L.V., Turin, A.V., Piccioni, G.. Circulation of Venusian atmosphere at 90-110 km based on apparent motions of the O2 1.27 μm nightglow from VIRTIS-M (Venus Express) data // Geophys. Res. Lett., 2018. 45, 2554-2562, doi:10.1002/2017GL076380
  4. Khatuntsev I.V., Patsaeva M.V., Titov D.V., Ignatiev N.I., Turin A.V., Limaye S.S., Markiewicz W.J., Almeida M., Roatsch T., Moissl R. Cloud level winds from the Venus Express Monitoring Camera imaging. // Icarus. 2013. Vol. 226, P. 140-158, doi:10.1016/j.icarus.2013.05.018
  5. Khatuntsev, I.V., Patsaeva, M.V., Titov, D.V., Ignatiev, N.I., Turin, A.V., Fedorova, A.A., Markiewicz, W.J. Winds in the middle cloud deck from the near-IR imaging by the Venus Monitoring Camera onboard Venus Express // J. Geophys. Res. Planets, 2017, 2017JE005355, 122. doi:10.1002/2017JE005355
  6. Patsaeva M.V., Khatuntsev I.V., Patsaev D.V., Titov D.V., Ignatiev N.I., Markiewicz W.J., Rodin, A.V. The relationship between mesoscale circulation and cloud morphology at the upper cloud level of Venus from VMC/Venus Express. // Planet. Space Sci. 2015. Vol. 113(08), P. 100-108, doi:10.1016/j.pss.2015.01.013.
  7. Yamazaki, A., M. Yamada, Y.-J. Lee, S. Watanabe, T. Horinouchi, S. Murakami, T. Kouyama, K. Ogohara, T. Imamura, T. M. Sato, Y. Yamamoto, T. Fukuhara, H. Ando, K. Sugiyama, S. Takagi, H. Kashimura, S. Ohtsuki, N. Hirata, G. L. Hashimoto, M. Suzuki, C. Hirose, M. Ueno, T. Satoh, T. Abe, N. Ishii, and M. Nakamura, Ultraviolet imager on Venus orbiter Akatsuki and its initial results // Earth, Planets and Space. 2018, 70, 23, doi:10.1186/s40623-017-0772-6.

Дистанционное зондирование планет Солнечной системы

359