Динамика атмосферы на уровне верхнего яруса облаков Венеры по данным многолетних наблюдений камерой VMC с борта Venus Express

Более семи лет (04.2006-09.2013 гг) на орбите вокруг Венеры работает космический аппарат ЕКА Venus Express. Камера VMC (Venus Monitoring Camera) [1], установленная на борту Venus Express, позволила получить самый протяженный по времени ряд УФ изображений Венеры. Эти изображения дают возможность исследовать циркуляцию на уровне верхней кромки облаков путем оценки смещения облачных деталей. В работе использовалась совокупность данных VMC, состоящая из 2700 орбит и охватывающая более 10 венерианских лет. 140 орбит было проанализировано вручную и 630 – с помощью автоматизированного корреляционного метода. Покрытие данными составило: около 50000 для ручного метода и более 420000 – для автоматизированного. Это позволило определить среднюю циркуляцию, ее долгосрочный и суточный тренды, вариации от орбиты к орбите и периодичность. На низких широтах среднее значение зональной компоненты скорости ветра на верхней границе облаков (67±2 км) составляет 90 м/с с максимумом ~100 м/с на 40-50º ю.ш. От 50º ю.ш. к полюсу зональная компонента скорости ветра уменьшается с ростом широты. Период вращения атмосферы на верхней границе облаков имеет максимальное значение около 5 дней на экваторе, уменьшается до ~3 дней на средних широтах и остается почти постоянным от 50º ю.ш. к полюсу. Наблюдения VMC показывают долгосрочный тренд зональной компоненты скорости ветра на низких широтах с увеличением от 85 м/с в начале периода наблюдений до 110 м/с к середине 2012 г. Кроме того, УФ наблюдения демонстрируют краткосрочные вариации от среднего потока. В экваториальной области, вплоть до 35º ю.ш., зональная компонента скорости ветра изменяется с периодом в 4.1-5 дней (в среднем, 4.83 дней), что близко к периоду суперротации на экваторе. Амплитуда волны составляет ±4-17 м/с и уменьшается к высоким широтам, что является отличительным признаком волны Кельвина. Наблюдения VMC показали четкий суточный цикл средней циркуляции. Зональная компонента скорости ветра имеет минимум около полудня (11-14 ч), а максимум достигается утром (8-9 ч) и вечером (16-17 ч). Меридиональная компонента имеет пик сразу после полудня (13-15 ч) на ~50º ю.ш. Минимальное значение меридиональная компонента скорости ветра имеет на низких широтах в утренние часы (8 11 ч). Горизонтальная дивергенция среднего потока, связанная с суточным циклом, свидетельствует о восходящих движениях утром на низких широтах и нисходящем потоке после полудня в области «холодного воротника». Подробно методика наблюдений и основные результаты изложены в статье [2].
Работа поддержана РФФИ, грант №12-02-01280-а, Минобрнауки, грант 11.G34.31.0074.
References
[1] Markiewicz W. J. et al. Venus Monitoring Camera for Venus Express. Planet. Space Sci V55(12). P.1701-1711, 2007.
[2] Khatuntsev I.V. et al.; Cloud level winds from the Venus Express Monitoring Camera imaging. Icarus, 226, pp.140-158, 2013.