Модель верхней атмосферы Земли

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
UAM
Тип

Геофизика

Разработчик

Мурманский государственный технический университет

Операционная система

Windows

Сайт

http://uam.mstu.edu.ru

'Модель верхней атмосферы Земли' (англ. Upper Atmosphere Model, UAM) — глобальная математическая модель верхней атмосферы Земли (мезосферы, термосферы, ионосферы, плазмосферы и внутренней магнитосферы).

Вычисляет физические параметры верхней атмосферы путем численного интегрирования уравнений, формулирующих основные физические законы для околоземной среды.

Что рассчитывает модель?

Модель рассчитывает вариации глобальных распределений параметров верхней атмосферы Земли на высотах от 60 до 100 000 км в зависимости от гелио-геофизических условий (времени суток, сезона, уровней солнечной и магнитной активности и т.п.).

Какие параметры верхней атмосферы Земли рассчитывает модель?
  • Концентрации основных нейтральных (O, O2, N2, H) и заряженных (O2+, NO+, O+, H+, электроны) компонент верхней атмосферы Земли
  • Температуру нейтрального газа, ионов и электронов
  • Компоненты векторов скоростей нейтральных и заряженных частиц
  • Потенциал и компоненты вектора электрического поля
Каков метод расчета этих параметров?

В базовом варианте расчеты проводятся путем численного интегрирования квазигидродинамических уравнений, описывающих динамику верхней атмосферы Земли.

Расчеты также могут проводиться с использованием ряда эмпирических моделей параметров термосферы, ионосферы и электрических полей или в различных комбинациях теоретических и эмпирических моделей.

Какие уравнения решает модель?

Расчеты проводятся путем численного интегрирования нестационарных трехмерных уравнений непрерывности, движения и теплового баланса для нейтрального, ионного и электронного газов совместно с уравнением для потенциала электрического поля.

Какие методы решения используются?

Используются методы конечных разностей численного интегрирования моделирующих уравнений.

Преимущества модели UAM над другими моделями

Модель описывает верхнюю атмосферу Земли как единую систему. Основное отличие этой глобальной модели от других состоит в том, что она рассчитывает совместно не только ветры, ионные скорости, плотности и температуры термосферы и ионосферы, но также параметры плазмосферы, высокоширотной внешней ионосферы, внутренней магнитосферы и электрические поля как магнитосферного, так и термосферного (динамо) происхождения.

Модель использует переменные шаги интегрирования по координатам и времени, позволяя варьировать пространственные и временные разрешения.

Области применения модели
  • Исследования физических процессов в околоземном космическом пространстве.
  • Интерпретация геофизических наблюдений.
  • Задачи телерадиокоммуникации и навигации, включающие задачи расчета задержек прохождения сигналов спутников связи и GPS-сигналов.
  • Задачи учета влияния космической погоды на функционирование космических аппаратов и систем, включающие задачи расчета и коррекции орбит спутников, а также длинных линий энергопередачи.

Ссылки[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]