Том 17, номер 10, статья № 3

Кан В. Когерентность и корреляция хроматических мерцаний звезд в спутниковом затменном эксперименте. // Оптика атмосферы и океана. 2004. Т. 17. № 10. С. 821-832.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Рассчитаны модельные спектры и корреляционные функции хроматических мерцаний звезд при синхронном просвечивании земной атмосферы на разных длинах волн. Использована модель 3D спектра флуктуаций индекса рефракции, описывающая анизотропные и изотропные неоднородности. Расчеты проведены в приближении эквивалентного фазового экрана и приближении слабых мерцаний. Режим слабых мерцаний для низкоорбитальных спутников (станция "Мир", европейский спутник ENVISAT/GOMOS) реализуется для высот перигея луча от 25-30 км и выше. Показано, что характеристики мерцаний существенно зависят от геометрии и условий наблюдений и, в первую очередь, от направления сканирования атмосферы. Спектры когерентности позволяют уточнить диапазоны углов эффективно вертикальных и горизонтальных сечений атмосферы. Из автоспектров и спектров когерентности, полученных при эффективно горизонтальных сечениях, можно получить оценку коэффициента анизотропии неоднородностей. Совокупность спектров хроматических мерцаний для различных сечений атмосферы дает возможность определить основные стати-стические характеристики атмосферных неоднородностей в диапазоне высот 30-70 км. Использование корреляционных связей мерцаний на разных длинах волн позволяет уменьшить погрешности, связанные с "шумом" мерцаний, при определении содержания атмосферных компонент в спутниковом спектрометрическом методе прозрачности по звездам. На основе анализа спектров и корреляционных функций хроматических мерцаний выработаны рекомендации для оптимального планирования спутниковых наблюдений при мониторингах статистической структуры неоднородностей и содержания атмосферных компонент.

Список литературы:

1. Гречко Г.М., Гурвич А.С., Кан В., Савченко С.А., Пахомов А.И. Наблюдения атмосферных мерцаний звезд с орбитальных станций "Салют-7" и "Мир" // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14. № 12. С. 1119-1131.
2. Гречко Г.М., Гурвич А.С., Кан В., Пахомов А.И., Подвязный Я.П., Савченко С.А. Наблюдения турбулентности в атмосфере на высотах 20-70 км // Докл. РАН. 1997. Т. 357. № 5. С. 683-686.
3. Гурвич А.С. Параметры турбулентности, внутренних волн и диссипация кинетической энергии в стратосфере по наблюдениям из космоса // Докл. РАН. 2002. Т. 385. № 2. С. 242-246.
4. Гурвич А.С., Кан В., Савченко С.А., Пахомов А.И., Боровихин П.А., Волков О.Н., Калери А.Ю., Авдеев С.В., Корзун В.Г., Падалка Г.И., Подвязный Я.П. Исследование турбулентности и внутренних волн в стратосфере по наблюдениям мерцаний звезд из космоса: 1. Наблюдения и анализ дисперсии мерцаний. 2. Распределения вероятностей и спектры мерцаний // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2001. Т. 37. № 4. С. 469-501.
5. Гурвич А.С., Кан В. Структура неоднородностей плотности в стратосфере по наблюдениям мерцаний звезд из космоса: 1. Модель 3D спектра и реконструкция ее параметров. 2. Характерные масштабы, структурные характеристики и диссипация кинетической энергии // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2003. Т. 39. № 3. С. 335-358.
6. Carbary J.F., Darlington E.H., Harris T.J., McEvaddy P.J., Mayr M.J., Peacock K., Meng C.I. Ultraviolet and visible imaging and spectrographic imaging instrument // Appl. Opt. 1994. V. 33. N 9. P. 4201-4213.
7. The European Space Agency's GOMOS, MIPAS and SCIAMACHY Calibration and Verification Teams. ENVISAT taking up duty of atmospheric composition sounding // SPARC newsletter: Stratospheric Processes and their Role in Climate. 2002. N 19. P. 5-10.
8. Dalaudier F., Kan V., Gurvich A.S. Chromatic refraction during star occultations with Global Ozone Monitoring by Occultation of Stars. 1. Description and scintillations correction. 2. Statistical properties of scintillations // Appl. Opt. 2001. V. 40. N 6. P. 866-889.
9. Поляков В.А., Тимофеев Ю.М., Гурвич А.С., Воробьев В.В., Кан В., J.-H. Yee. Влияние мерцаний звезд на погрешности измерений содержания озона в атмосфере из космоса // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2001. Т. 37. № 1. С. 56-66.
10. Поляков В.А., Воробьев В.В., Кан В. Влияние неопределенности задания статистических характеристик мерцаний звезд на погрешности определения содержания озона методом прозрачности // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2002. Т. 38. № 2. С. 175-181.
11. Gurvich A.S., Brekhovskikh V.L. Study of the turbulence and inner waves in the stratosphere based on the observations of stellar scintillations from space: a model of scintillation spectra // Waves in Random Media. 2001. V. 11. N 3. P. 163-181.
12. Справочник по геофизике. М.: Наука, 1965. 572 с.
13. Гурвич А.С. Флуктуации при наблюдении внеземных источников из космоса сквозь атмосферу Земли // Изв. вузов. Радиофиз. 1984. Т. 27. № 8. С. 951-959.
14. Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1967. 548 с.
15. Gurvich A.S., Chunchuzov I.P. Estimates of characteristic scales in the spectrum of internal waves in the stratosphere obtained from space observations of stellar scintillations // J. Geophys. Res. (В печати).
16. Волков А.А., Гречко Г.М., Гурвич А.С., Кан В., Савченко С.А. Горизонтальная структура мерцаний звезд в наблюдениях из космоса сквозь атмосферу Земли // Оптика атмосф. 1990. Т. 3. № 8. C. 879-884.
17. Grechko G.M., Gurvich A.S., Kan V., Kireev S.V., Savchenko S.A. Anisotropy of spatial structures in the middle atmosphere // Adv. Space Res. 1992. V. 12. N 10. P. 169-175.
18. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. 540 с.
19. Рытов С.М., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. Часть 2. Случайные поля. М.: Наука, 1978. 464 с.

Вернуться