Куницын В.Е., Воронцов А.М. «Моделирование распространения на ионосферных высотах акустико-гравитационных волн, порожденных цунами от землетрясения Тохоку 2011 г.» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 3, с. 56-62 (2014)

Анализируются данные наблюдений за верхней атмосферой после мощного землетрясения Тохоку, произошедшего в Японии 11 марта 2011 г. Наблюдения относятся к району Гавайских островов спустя приблизительно 7 часов после основного удара землетрясения и примерно за 30 минут до прихода волны цунами, вызванной этим землетрясением. Анализируются причины возникновения ионосферного отклика, содержащего целую серию волн, опережающих движение волны цунами. Путем численного моделирования уравнений геофизической гидродинамики в двумерной геометрии устанавливается вклад движущейся волны цунами в формирование такого опережающего отклика.

Хантадзе А.Г., Ломинадзе Д.Г., Джандиери Г.В. «Внутренние волны в ионосфере, обусловленные геомагнитным полем Земли» Доклады академии наук, 420, № 3, с. 390-394 (2008)

Гаврилов Н.М., Погорельцев А.И., Якоби К. «Численное моделирование влияния широтно-неоднородных гравитационных волн на циркуляцию средней атмосферы» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 41, № 1, с. 14-24 (2005)

Параметризация динамического и теплового воздействия внутренних гравитационных волн (ВГВ) на циркуляцию средней атмосферы модифицирована для учета широтных неоднородностей в распределении интенсивности волн в нижней атмосфере. Изучена чувствительность численной модели общей циркуляции КОММА-СПБУ к наблюдаемым неоднородностям интенсивностей волновых источников, создаваемым глобальным распределением орографии, конвективных процессов и струйных течений в тропо-стратосфере, а также их сезонными изменениями. Типичные распределения широтной структуры интенсивности ВГВ на высоте около 30 км заданы в соответствии с данными наземных и спутниковых наблюдений. Учет широтной неоднородности источников ВГВ ослабляет западные и усиливает восточные ветры в страто-мезосфере зимнего и летнего полушарий соответственно, а также усиливает зональные ветры обратных направлений выше мезопаузы. Анализ модельных вычислений для различных широтных распределений интенсивности ВГВ в стратосфере показывает, что общая структура среднезонального распределения ветра наиболее чувствительна к изменениям волновых источников в средних широтах.

Светцов В.В., Шувалов В.В. «Сильные акустико-гравитационные волны от ударов крупных космических тел» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 41, № 5, с. 602-612 (2005)

Численными методами исследуются внутренние волны, инициированные в результате выделения тепловой энергии величиной от 1.25 × 10²² до 5 × 10²² Дж в нижних слоях атмосферы в области с характерным радиусом порядка 1000 км. По оценкам такой нагрев атмосферы может произойти при выбросе раздробленной и расплавленной породы из кратера, образующегося при ударе астероида диаметром 15 км со скоростью 15 км/с о Землю. Именно такой астероид, вероятно, образовал кратер Чиксулуб, связанный, согласно известной гипотезе, с глобальной катастрофой на границе мелового периода и палеогена. Численные решения уравнений газовой динамики получены с помощью схемы второго порядка точности в сферических координатах. При распространении пакета внутренних волн в нижних слоях атмосферы максимальные скорости воздуха у поверхности Земли повсюду составляют более 25 м/с, а в полушарии, где произошло выделение энергии, более 30 м/с. Это могло привести к повсеместному обламыванию ветвей и частичному вывалу деревьев. Образовавшееся затем большое количество сухой древесины, возможно, послужило причиной распространения глобальных пожаров.

Дубовик А.Н. «О форме вершины предельных гравитационных волн» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 42, № 3, с. 403-406 (2006)

Посредством анализа кинематического граничного условия исследованы свойства особых точек поверхности, рассмотрен вопрос о форме вершины предельных гравитационных волн при установившемся движении идеальной жидкости. Показано, что для вихревых волн угол в вершине может быть любым в интервале от 0 до 180°, однако в случае потенциальных волн он имеет единственное значение 90°. Из интеграла Бернулли и свойств особых точек следует, что волна Стокса является вихревой, а на профиле гравитационно-капиллярных и капиллярных волн не может быть угловых точек.

Ляхов В.В. «Акустико-гравитационные волны в неадиабатической атмосфере» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 43, № 3, с. 342-350 (2007)

Рассматривается влияние реального отступления атмосферы от условия адиабатичности на генерацию и диссипацию акустико-гравитационных волн (АГВ) по всей высоте атмосферы вплоть до мезопаузы (≈90 км). Результаты решения полученного дисперсионного уравнения могут помочь сформировать граничные условия при моделировании распространения волновых возмущений в термосфере и выше. В неадиабатической модели атмосферы, в отличие от адиабатической, частоты (корни дисперсионного уравнения) комплексны, причем в некоторых слоях атмосферы волны затухают, другие же слои неустойчивы к раскачке соответствующих мод АГВ. С ростом высоты фазовая скорость как акустической, так и гравитационной ветвей АГВ падает, а диссипация усиливается. Показано, что в неадиабатической атмосфере наряду с периодическими возмущениями генерируются также и макроскопические потоки.

Куличков С.Н., Чунчузов И.П., Буш Г.А., Перепелкин В.Г. «Физическое моделирование дальнего распространения инфразвука в атмосфере» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 44, № 2, с. 186-198 (2008)

Представлены результаты экспериментов по физическому моделированию дальнего распространения инфразвука в атмосфере. Основой такого моделирования является возможность совпадения формы вертикальных профилей стратификации эффективной скорости звука в пограничном слое атмосферы (в рассматриваемом ниже случае в слое от 0 до 600 м) и в атмосфере в целом от земной поверхности до высот термосферы (около 150 км). Источником акустических импульсов был генератор детонационного типа, способный за счет детонации газовой смеси воздуха (или кислорода) и пропана вырабатывать короткие мощные (максимальное акустическое давление на расстоянии 50–100 м от генератора порядка 30–60 Па) и достаточно стабильные акустические импульсы, имеющие спектральный максимум на частотах 40–60 Гц с периодом посылки 20–30 секунд. Пункты регистрации акустических сигналов располагались на разных расстояниях (до 6.5 км) от источника в различных азимутальных направлениях. Стратификация температуры и ветра в реальном времени проведения экспериментов контролировалась при помощи акустического локатора – содара и температурного профилемера. В работе осуществлен анализ данных физического моделирования дальнего распространения звука в атмосфере с целью верификации физико-математических моделей прогнозирования акустических полей в неоднородной движущейся атмосфере на основе использования параболического уравнения и метода нормальных волн. Получено удовлетворительное согласие расчетных данных с данными эксперимента. Другая задача заключалась в сопоставлении с экспериментальными данными теоретических соотношений между вариациями азимутов и углов наклона к горизонту звуковых лучей и параметрами анизотропной турбулентности в нижней тропосфере и стратосфере. Предложено теоретическое объяснение результатов эксперимента, основанное на результатах теории анизотропной турбулентности в атмосфере. Проведено сопоставление теоретических и экспериментальных данных. Получено удовлетворительное согласие между результатами теории и эксперимента.