Совершенствование международной стандартной атмосферы за счет введения зависимости высоты раздела тропосферы и стратосферы от приземной температуры

Обработка и моделирование результатов геофизических и метеорологических наблюдений производится путем использования Международной стандартной атмосферы (МСА). МСА представляет собой условный вертикальный профиль температуры в атмосфере при фиксированной приземной температуре 15°С, что соответствует средней температуре на широте 45°. В тропосфере величина вертикального градиента температуры принята равной 0,65°С/100 метров, а в стратосфере предполагается изотермия. Граница между тропосферой и стратосферой располагается на высоте 11 км. Если приземная температура не равна 15°С, то разница температур добавляется ко всем значениям по высоте и формируются условные профили температуры, но высота границы раздела сохраняется на 11 км. Однако реальная высота раздела тропосферы и стратосферы уменьшается к полюсу. Также подобное построение МСА не позволяет учитывать региональные аномалии (тропические и полярные зоны) и временные изменения (годовые колебания температуры). Эти недостатки устранены в «Глобальной справочной атмосфере, однако она представлена в табличном виде и неудобна для аналитических расчетов. Недостатки МСА можно преодолеть, если ввести переменную высоту границы между тропосферой и стратосферой в виде функции от приземной температуры. Приземную температуру удобно аппроксимировать в виде суммы температуры на экваторе и произведения разницы температур между экватором и полюсом на функцию от косинуса широты. Для аппроксимации высоты границы предлагается использовать масштаб высоты (высота, на которой атмосферное давление уменьшается в e раз в изотермической атмосфере), нормированный на 11 км при 15°С, чтобы сохранить свойства МСА. Нормированный масштаб высоты в Северном полушарии дает на экваторе высоту раздела 11,5 км, в январе 9,5 км, в июле 10,4 км. В модели одна переменная, а именно разница температур между экватором и полюсом, что позволяет учесть сезонные измерения. Приземная температура на экваторе слабо меняется и ее можно считать константой.