Модель возмущения в нижней атмосфере, обусловленного вариациями солнечной активности

• Автор: Морозова, Анна Львовна
• Шифр специальности: 01.03.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1.ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ НИЖНЕЙ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ ПОД ВЛИЯНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ПРОЯВЛЕНИЙ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ
1.1.История проблемы
.Экспериментальные данные (обзор)
1.2.1.Вековые вариации климата и солнечная активность
1.2.2.22-летний (хейловский) цикл солнечной активности
и климат
1.2.3.11-летний цикл пятнообразовательной деятельности
Солнца и климат
1.2.4.Короткопериодные вариации солнечной активности
и погода
Пересечения границ секторов ММП
Солнечные вспышки и всплески СКЛ
Геомагнитные возмущения и Форбуш-понижения
интенсивности ГКЛ
1.3.Возможные механизмы воздействия солнечной активности на погоду и климат Земли (обзор)
1.3.1.Изменение астрономической “солнечной постоянной”
1.3.2.Изменение потока ультрафиолетового излучения
1.3.3.“Электрический” механизм
1.3.4.“Электрозамораживание ”
1.3.5.Изменение прозрачности атмосферы, количества
облаков и малых газовых составляющих
ГЛАВА 2.ИЗМЕНЕНИЕ РАДИАЦИОННОГО БАЛАНСА НИЖНЕЙ АТМОСФЕРЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЧАСТИЦ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ
2.1.Космические лучи как связующее звено между Солнцем и атмосферой Земли
2.1.1.Галактические космические лучи
2.1.2.Солнечные космические лучи..:
2.2.Изменение прозрачности нижней атмосферы под действием частиц космических лучей
2.3.Возможный механизм воздействия солнечной
активности на погоду и климат Земли
ГЛАВА МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ НИЖНЕЙ АТМОСФЕРЫ В СРЕДНИХ И ВЫСОКИХ ШИРОТАХ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ИНТЕНСИВНОСТИ ПОТОКОВ
КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ
ЗЛ.Моделирование термических и динамических процессов в
тропосфере
3.1 Л.Основные уравнения
Уравнения переноса тепла в атмосфере
Лучистый приток тепла
Турбулентный приток тепла
Уравнение притока тепла
Силы, действующие в атмосфере
Движение свободной атмосферы
3.1.2.Моделирование процессов переноса тепла в нижней атмосфере
Стационарная задача
Оптическая толщина атмосферы
Распределение температуры по высоте с учетом
турбулентности
Влияние рассеянной радиации
Учет земного альбедо
Нестационарная задача
Основные уравнения и граничные условия
Методы решения
3.1.3.Моделирование динамических процессов в тропосфере
Стационарная задача
Нестационарная задача
Основные уравнения
Методы решения
Стандартное распределение температуры, давления и скорости ветра во внетропических широтах
Земного шара
ЗЛ.Моделирование изменения состояния тропосферы после всплесков СКЛ
3.2.1.Экспериментальные данные (обзор)
3.2.2.Изменение высотного профиля температуры тропосферы
в высоких широтах
Модель
Стационарная задача
Изменение высотного профшя температуры тропосферы в
нерассенвающей атмосфере
Результаты
Влияние рассеянной радиации и учет земного альбедо
Нестационарная задача
Основные уравнения
Методы решения
Изменение потока солнечной радиации во времени
Нагревание поглощающего слоя
Изменение оптических свойств атмосферы под действием
частиц СКЛ
Результаты
3.2.3.Изменение давления и скорости ветра в тропосфере
Модель
Стационарная задача
Моделирование изменения давления и скорости ветра в
тропосфере после всплесков СКЛ
Результаты
Нестационарная задача
Моделирование изменения давления и скорости ветра в
тропосфере после всплесков СКЛ
Результаты
Выводы
З.З.Моделирование изменения состояния тропосферы после Форбуш-понижений интенсивности ГКЛ
З.ЗЛ.Экспериментальные данные (обзор)
3.3.2.Изменение температуры, давления и скорости ветра в тропосфере
Модель
Нестационарная задача
Моделирование изменения температуры, давления и скорости
ветра в тропосфере после всплесков СКЛ
Результаты
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (основные обозначения)
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 {основные уравнения)
ПРИЛОЖЕНИЕ

проявлений солнечной активности на состояние нижней атмосферы -“электрозамораживание” (“ексйюЁгеегпщ”).
Выдвинутая ими гипотеза была призвана объяснить изменения интенсивности циклонов, наблюдавшиеся после Форбуш -понижений интенсивности ГКЛ. Изменение циркуляции атмосферы через процессы в облаках связывается с воздействием частиц космических лучей с энергиями порядка 10° - 103 Мэв на образование ядер конденсации и/или скорость роста ледяных кристаллов в облаках верхнего яруса.
1) “Электрозамораживание” (рис. 1.3.2) По-видимому, ионизация воздуха потоком космических лучей приводит к увеличению коэффициента прилипания и эффективной скорости столкновений больших заряженных капель переохлажденной воды с незаряженными или противоположно заряженными аэрозолями, действующими как контактные ледяные ядра. Ионизация воздуха приводит к возникновению микроскопических, но достаточно интенсивных электрических полей, которые увеличивают способность заряженных аэрозолей и капелек переохлажденной воды стать ядрами роста ледяных кристаллов. Изменение атмосферных электрических полей повлияет на перенос легких атмосферных ионов в области с повышенным содержанием жидкой воды или водяного пара, но слабой ионизацией. Конечным результатом всех этих процессов являются ледяные кристаллы размером около 10"3 мм.
2) Далее (рис. 1.3.2), наличие капелек переохлажденной воды приводит к росту размеров кристаллов (до нескольких миллиметров), [85]. Этот процесс связан с тем, что давление насыщенного пара надо льдом меньше, чем над жидкой водой.
3) Выделение скрытого тепла (рис. 1.3.2) Возникающие миллиметровые кристаллы осаждаются на облака среднего уровня, стимулируя процессы льдообразования. В результате выделяется скрытая теплота плавления.