Исследование внутренних волн в атмосфере Земли по данным о температуре радиозатменных
спутниковых миссий CHAMP и COSMIC

Разработана методика определения параметров внутренних гравитационных волн (ВГВ) по спутниковым измерениям
индивидуального вертикального профиля температуры в атмосфере Земли. Эта методика может быть использована
при анализе вертикальных профилей температуры, измеренных любыми способами. Сформулирован и обоснован
критерий идентификации ВГВ, в случае выполнения которого наблюдаемые флуктуации температуры могут
рассматриваться как волновые проявления. Методика базируется на анализе относительных амплитудных порогов
волнового поля температуры, а также на положении линейной теории насыщенных ВГВ, согласно которому эти
амплитудные пороги ограничиваются процессами динамической (сдвиговой) неустойчивости атмосферы. Для
апробации методики были привлечены высокоточные данные одновременных радиозондовых измерений температуры и
скорости ветра в стратосфере Земли, где было обнаружено распространение вверх насыщенной ВГВ. Все
полученные в радиозондовом эксперименте волновые параметры были реконструированы нами с погрешностью не
хуже ~ 30% на основе только лишь температурных данных. Применение методики к профилям температуры,
восстановленным в радиозатменных экспериментах, дало возможность идентифицировать ВГВ в нижней стратосфере
Земли и определить величины ключевых волновых параметров, таких как собственная частота, амплитуда
вертикальных и горизонтальных возмущений скорости ветра, вертикальная и горизонтальная длина волны,
собственная вертикальная и горизонтальная фазовая (и групповая) скорости, кинетическая и потенциальная
энергия, вертикальные потоки волновой энергии и горизонтального импульса. Представлены результаты
исследования внутренних волн, полученные на основе анализа температурных данных радиопросвечивания
атмосферы Земли с помощью спутников CHAMP и COSMIC GPS.
Работа выполнена при поддержке гранта №10-02-01015-а Российского фонда фундаментальных исследований.