Исследование и моделирование глобального распределения молекулярного кислорода по данным о поглощении крайнего ультрафиолетового излучения на ИСЗ "Коронас-Ф"

• Автор: Важенин, Андрей Андреевич
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Формулировка проблемы и ее актуальность

Задачи диссертационной работы

Научная новизна работы

Научная и практическая ценность работы

Структура и объем диссертации

Основные положения, выносимые на защиту

Личный вклад автора

Апробация диссертационной работы

ГЛАВА
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ О ПЛОТНОСТИ И ГАЗОВОМ СОСТАВЕ АТМОСФЕРЫ НА ВЫСОТАХ 90-120 КМ
1.1. Методы исследования атмосферы
1.1.1. Метод падающих сфер
1.1.2. Масс-спектрометрические измерения
1.1.3. Ракетные и аэростатные измерения. Измерения с самолетов
1.1.4. Окклюзивно-затменный метод
1.1.5. Оптическое просвечивание атмосферы. Лидары
1.1.6. Радиопросвечивание атмосферы
1.2. Данные о составе и плотности верхней атмосферы
1.3. Модели верхней атмосферы
1.3Л. Модель Яккия
1.3.2. Модель МЕТ
1.3.3. Модель МБЮ

1.3.4. США-8
1.3.5. иАМ
1.4. Ослабление излучения Солнца в атмосфере Земли
1.4.1. Плоскопараллельная атмосфера
1.4.2. Сферически симметричная атмосфера
1.5. Выводы к главе
ГЛАВА
АППАРАТУРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДАННЫХ О ПОГЛОЩЕНИИ УФ-ИЗЛУЧЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ
2.1. Аппаратура ВУСС-Л
2.1.1. Общие представления о чувствительности датчика
2.2. Определение местоположения КА на орбите
2.2.1. Орбитальная модель 8вР
2.2.2. Двухстрочные наборы элементов (ТЬЕ)
2.2.3. Изменение радиуса Земли от полюса к экватору
2.3. Расчеты положения Солнца
2.3.1. Уравнение времени в расчетах положения Солнца
2.4. Выводы к главе
ГЛАВА
ЗАДАЧИ, УПРОЩАЮЩИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ МОЛЕКУЛЯРНОГО КИСЛОРОДА В АТМОСФЕРЕ
3.1. Учет размеров Солнца в задачах о поглощении УФ-излучения
3.1.1. Методика
3.1.2. Расчеты

3.2. Исследование применимости функции Чепмена в задачах о поглощении солнечного УФ-излучения
3.2.1. Функция Чепмена при зенитных расстояниях, больших 90°
3.2.2. Различные виды аппроксимаций функции Чепмена
3.3. Эффективное сечение поглощения в задачах о поглощении солнечного УФ-излучения
3.4. Выводы к главе
ГЛАВА
ОЦЕНКА КОНЦЕНТРАЦИИ МОЛЕКУЛЯРНОГО КИСЛОРОДА НА ВЫСОТАХ 90-120 КМ
4.1. Расчет ослабления излучения в сферически симметричной атмосфере. Излучение - реальное, Солнце - точечный источник
4.1.1. Геометрия задачи
4.1.2. Методика расчетов
4.1.3. Сравнение расчетов, проведенных методом интегрирования вдоль
луча с методом, использующим функцию Чепмена
4.1.4. Влияние солнечной активности на концентрацию молекулярного
кислорода на высотах 90-120 км
4.1.5. Влияние изменения радиуса Земли на поглощение
4.1.6. Точность определения высоты спутника
4.2. Оценка концентрации молекулярного кислорода на высотах 90-120 км по данным аппаратуры ВУСС-Л о поглощении УФ-излучения
4.2.1. Упрощения, принятые в работе
4.2.2. Вычисления
4.2.3. Сравнение с другими атмосферными моделями
4.2.4. Сезонные вариации концентрации молекулярного кислорода

Рис. 1.8. Высотные профили концентраций молекулярных кислорода и азота.
На части (а) рисунка показаны две пары графиков - концентрация молекулярного азота по данным измерений, проведенных в марте 1971 и 1972 года, и концентрация молекулярного кислорода по данным измерений, проведенным в марте 1972 года в линиях 525 нм (отмечены окружностями) и
559,5 нм (отмечены незаштрихованными треугольниками).
На части (б) рисунка пунктирной линией обозначены данные о концентрации молекулярного кислорода за 3 сентября 1977 года по экспериментальным данным [114]. Сплошной линией на обоих рисунках показаны данные по модели Яккия-71 [81; 82].
Рисунок 1.9 иллюстрирует расхождение отношения концентрации молекулярного кислорода к концентрации молекулярного азота по модели Яккия-71 и по данным измерений ракетными масс-спектрометрами, проведенных в Сардинии в 1972 году [99].