Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 13–17 ноября 2023 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XXI.P.201

Вариации скорости ветра на верхней границе облаков Венеры над Землёй Афродиты по многолетним УФ наблюдениям VMC/Venus Express и UVI/Akatsuki

Пацаева М.В. (1), Хатунцев И.В. (1), Титов Д.В. (2), Игнатьев Н.И. (1), Засова Л.В. (1), Горинов Д.А. (1), Тюрин А.В. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(2) Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, The Netherlands
УФ (365 нм) изображения облачного покрова Венеры, полученные камерой VMC/Venus Express с 2006 по 2013 и камерой UVI/Akatsuki с 2015 по настоящее время, предоставили уникальную возможность почти непрерывного исследования динамики атмосферы планеты на уровне верхней границы облаков (70±2 км) в течение более чем 15 лет (около 24 венерианских лет). Автоматизированным корреляционным методом (Khatuntsev et al. 2013, Patsaeva et al. 2015) по УФ изображениям облачного покрова Венеры было получено более 5000 векторов скорости ветра для VMC и 6000 для UVI вблизи полудня (12±1 час) в широтной полосе 10°±5° ю.ш., соответствующей максимальным высотам западной части Земли Афродиты (область Овды). Чтобы исключить влияние фазового угла, из обеих миссий были отобраны измерения, выполненные при фазовых углах от 60° до 90°.
В целом анализ подтвердил результаты, опубликованные нами ранее для полного диапазона фазовых углов (Khatuntsev et al. 2022). На 10º ю.ш. наблюдаются долговременные квазипериодические изменения средней зональной и меридиональной скорости ветра с периодом 12.5±0.5 лет. Обнаружена модуляция этой долгопериодической зависимости подстилающей поверхностью. В частности, торможение зонального потока наблюдается над наиболее высокой частью Земли Афродиты, областью Овды, вблизи минимума скорости в 2007-2010 годах, в то время как в 2010-2013 годах, когда скорость максимальна, поток испытывает ускорение. Эта тенденция сохраняется вплоть до 40° ю.ш. и также присутствует в наблюдениях UVI/Akatsuki. Амплитуда модуляции средней квазипериодической зависимости лежит в пределах 10-20 м/с. В то же время меридиональная скорость показывает долготные вариации, связанные с рельефом подстилающей поверхности, вне зависимости от того, торможение или ускорение горизонтального потока наблюдается над высокогорной частью Земли Афродиты.
Основываясь на том факте, что внутренние гравитационные волны (ВГВ), генерируемые топографией подстилающей поверхности, могут приводить как к торможению потока на верхней границе облачного слоя (Baker et al., 2000; Bertaux et al., 2016), так и к его ускорению (Asai, 1970), мы предполагаем, что влияние поверхности сохраняется в течение всего интервала наблюдений. Для более полного понимания взаимодействия ВГВ, рельефа поверхности и конвекции необходимо трехмерное моделирование этих процессов.

М.В. Пацаева, И.В. Хатунцев, Н.И. Игнатьев, Л.В. Засова, Д.А. Горинов выражают благодарность программе Минобрнауки № 122042500018-9 за финансовую поддержку.

Ключевые слова: Венера, динамика атмосферы
Литература:
  1. Asai T. Three-Dimensional Features of Thermal Convection in a Plane Couette Flow. // Journal of the Meteorological Society of Japan. 1970. V. 48, no 1, P. 18-29. https://doi.org/10.2151/jmsj1965.48.1_18
  2. Baker R.D., Schubert G., James P.W. Convectively generated internal gravity waves in the lower atmosphere of Venus. Part II: Mean wind Shear and wave–mean flow interaction. // J. Atmos. Sci. 2000. V. 57, P. 200-215, https://doi.org/10.1175/1520 0469(2000)057<0200:CGIGWI>2.0.CO;2
  3. 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. Geopys. Res.: Planets. 2016.V. 121. P.1087–1101. https://doi.org/10.1002/2015JE004958
  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.
  5. Khatuntsev I.V., Patsaeva M.V., Zasova L.V., Titov D.V., Ignatiev N.I., Gorinov D.A., Turin A.V. Winds From the Visible (513 nm) Images Obtained by the Venus Monitoring Camera Onboard Venus Express. // J. Geophys. Res.: Planets. 2022. V. 127. e2021JE007032. https://doi.org/10.1029/2021JE007032
  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


Ссылка для цитирования: Пацаева М.В., Хатунцев И.В., Титов Д.В., Игнатьев Н.И., Засова Л.В., Горинов Д.А., Тюрин А.В. Вариации скорости ветра на верхней границе облаков Венеры над Землёй Афродиты по многолетним УФ наблюдениям VMC/Venus Express и UVI/Akatsuki // Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2023. C. 436. DOI 10.21046/21DZZconf-2023a

Дистанционное зондирование планет Солнечной системы

436