Coupled Generation of Acoustic and Gravity Waves by Tropospheric Heat Sources

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The generation of acoustic-gravity waves by meteorological heat sources in the troposphere and the propagation of these waves to the heights of the upper atmosphere are studied theoretically. Equations that describe separately the generation and propagation of acoustic and gravity waves by a local heat source are derived. The heat source of the waves is divided into partial sources of gravity and acoustic waves (AWs). The power of these partial sources is estimated and it is shown that the power of the sources differs by about a factor of two, regardless of the shape, size, and frequency of the heat source. It is shown that in the case of heat sources of the waves, the generation of gravity waves cannot occur without the corresponding generation of AWs: these waves are generated only in pairs. The splitting of the problem of waves from a heat source into problems of waves from gravity and acoustic sources is illustrated by the direct modeling of these waves. The application of the obtained results to the problem of parametrization of acoustic-gravity waves in general circulation and climate models is discussed.

Sobre autores

S. Kshevetskii

Kant Baltic Federal University, Kaliningrad, Russia; St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia; Obukhov Institute of Atmospheric Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: SPKshev@gmail.com
Россия, Калининград; Россия, Санкт-Петербург; Россия, Москва

Yu. Kurdyaeva

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation, Kaliningrad Branch, Russian Academy of Sciences, Kaliningrad, Russia; St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia

Email: SPKshev@gmail.com
Россия, Калининград; Россия, Санкт-Петербург

N. Gavrilov

St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia

Autor responsável pela correspondência
Email: SPKshev@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Bibliografia

  1. Artru J., Ducic V., Kanamori H. et al. // Geophys. J. Int. 2005. V. 160. № 3. P. 840; https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2005.02552.x
  2. Borchevkina O., Karpov I., Karpov M. // Atmosphere. 2020. V. 11. № 9. P. 1017; https://doi.org/10.3390/atmos11091017
  3. Chernigovskaya M.A., Shpynev B.G., Ratovsky K.G. // J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 2015. V. 136. № 3. P. 235; https://doi.org/10.1016/j.jastp.2015.07.006
  4. Fritts D.C., Vadas S.L., Wan K. et al. // Ibid. 2006. V. 68. № 3–5. P. 247; https://doi.org/10.1016/j.jastp.2005.04.010
  5. Plougonven R., Zhang F. // Rev. Geophys. 2014. V. 52. № 1. P. 1; https://doi.org/10.1002/2012RG000419
  6. Plougonven R., Snyder Ch. // J. Atmos. Sci. 2007. V. 64. № 7. P. 2502; https://doi.org/10.1175/JAS3953.1
  7. Гаврилов Н.М., Коваль А.В., Погорельцев А.И. и др. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2013. Т. 49. № 4. С. 401; https://doi.org/10.7868/S0002351513040032
  8. Голубков Г.В., Адамсон С.О., Борчевкина О.П. и др. // Хим.физика. 2022. Т. 41. № 5. С. 531; https://doi.org/10.31857/S0207401X22050053
  9. Бахметьева Н.В., Григорьев Г.И., Калинина Е.Е. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 4. С. 73; https://doi.org/0.31857/S0207401X23040039
  10. Karpov I., Kshevetskii S. // J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 2017. V. 164. P. 89; https://doi.org/10.1016/j.jastp.2017.07.019
  11. Kshevetskii S.P., Gavrilov N.M. // J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 2005. V. 67. № 11. P. 1014; https://doi.org/10.1016/j.jastp.2005.02.013
  12. Кшевецкий С.П., Гаврилов Н.М. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50. № 1. С. 76; https://doi.org/10.7868/S0002351513050040
  13. Gettelman A., Mills M.J., Kinnison D.E. et al. // J. Geophys. Res. Atmos. 2019. V. 124. P. 12380; https://doi.org/10.1029/2019JD030943
  14. Richter J.H., Sassi F., Garcia R.R. // J. Atmos. Sci. 2010. V. 67. P. 136; https://doi.org/10.1175/2009JAS3112.1
  15. Akmaev R.A., Forbes J.M., Hagan M.E. // Geophys. Res. Lett. 1996. V. 23. № 16. P. 2173; https://doi.org/10.1029/96GL01977
  16. Akmaev R.A., Yudin V.A., Ortland D.A. // Ann. Geophys. 1997. V. 15. № 9. P. 1187; https://doi.org/10.1007/s00585-997-1187-7
  17. Кшевецкий С.П., Курдяева Ю.А., Гаврилов Н.М. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2023. Т. 59. № 1. С. 44; https://doi.org/10.31857/S0002351523010078
  18. Бахметьева Н.В., Григорьев Г.И., Калинина Е.Е. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 5. С. 441; https://doi.org/10.31857/S0207401X22050028
  19. Лебедь И.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 4. С. 81; https://doi.org/10.31857/S0207401X22040045
  20. Кшевецкий С.П. // Журн. вычисл. математики и мат. физики. 2001. Т. 41.№ 2. С. 295.
  21. Richtmayer R.D. Principles of advanced mathematical physics. V. 1. New York: Springer-Verlaq, 1978.
  22. Gossard E.E., Hooke W.H. Waves in the atmosphere. N.Y.: Elsevier Scientific Publ. Co., 1975.
  23. Дикий Л.А. Теория колебаний земной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1969.
  24. Брежнев Ю.В., Кшевецкий С.П., Лебле С.Б. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1994. Т. 30. № 1. С. 86.
  25. Кшевецкий С.П. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1992. Т. 28. № 5. С. 558.
  26. Кшевецкий С.П. // Гидромеханика. 1992. № 65. С. 29.
  27. Кшевецкий С.П. О длинных акустико-гравитационных волнах в атмосфере с произвольной стратификацией плотности. М.: Деп. ВИНИТИ № 4746-B91. 1991.
  28. Kshevetskii S.P., Kurdayeva Y.A, Gavrilov N.M. // Adv. Space Res. 2022. V. 70. № 11. P. 3706; https://doi.org/10.1016/j.asr.2022.08.034

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (47KB)
3.

Baixar (897KB)
4.

Baixar (655KB)
5.

Baixar (1MB)

Declaração de direitos autorais © С.П. Кшевецкий, Ю.А. Курдяева, Н.М. Гаврилов, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».