Безотражательные акустико - гравитационные волны в атмосфере Земли

Геомагнетизм и аэрономия. 2012. Т. 52. № 6. С. 854–860.

Петрухин Н. С., Пелиновский Е. Н., Бацына Е. К.

Вертикальное распространение волн в неоднородной сжимаемой атмосфере изучено в рамках линейной теории. Показано, что при определенных условиях, налагаемых на параметры атмосферы, удается найти решения в виде распространяющихся волн с переменной амплитудой и волновым числом, которые не отражаются в атмосфере, несмотря на ее сильную неоднородность. Найдены модельные представления для скорости звука, при которых возможно “безотражательное” распространение волн в атмосфере. Поток волновой энергии на таких безотражательных профилях сохраняется, что и доказывает возможность переноса энергии на большие высоты. Число таких модельных представлений достаточно велико, что позволяет аппроксимировать реальные вертикальные распределения скорости звука в земной атмосфере кусочно безотражательными профилями. Показано, что Стандартная Атмосфера Земли хорошо аппроксимируется четырьмя безотражательными профилями со слабыми скачками градиента скорости звука. В результате получено, что для рассматриваемых в работе вертикальных акустическихволн в широком диапазоне частот Стандартная Атмосфера Земли является почти полностью прозрачной, что подтверждается данными наблюдений и выводами, сделанные на основе численных решений в рамках исходных уравнений.

Ключевые слова: акустические волны, газовая динамика, acoustic waves, атмосфера Земли, Earth’s atmosphere, динамика атмосферы, упругие колебания и волны, атмосферная акустика