Суковатов Ю.А. «Ионно-звуковая неустойчивость в e-слое ионосферы» Геомагнетизм и аэрономия, 45, № 2, с. 245-249 (2005)

Рассмотрено точное аналитическое решение дисперсионного уравнения для электростатических волн в однородной плазме E-слоя ионосферы. Исходя из этого решения показано, что ионно-звуко-вая неустойчивость может развиваться при углах α<1°, где sin α=k_zlk Обсуждается возможность применения ионно-звуковой неустойчивости к интерпретации событий типов 1 и 4 когерентного радарного рассеяния. Показано, что учет затухания Ландау для ионно-звуковых волн не препятствует развитию ионно-звуковой неустойчивости в условиях E-слоя при отношении электронной и ионной температур Т_е/Т_i≥2.3.

Перепёлкин В.Г., Куличков С.Н., Чунчузов И.П., Репина И.А. «Об опыте регистрации "голоса моря" в акватории Черного моря» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 51, № 6, с. 716-728 (2015)

Приводятся некоторые результаты регистрации высокочастотного инфразвука в диапазоне 2–16 Гц (“голос моря”) в акватории Черного моря. Исследованы различные параметры зарегистрированного инфразвукового сигнала: направление и фазовая скорость приходящих инфразвуковых волн, а также спектральный состав инфразвукового сигнала и когерентность. Подробно исследована ветровая и волновая обстановка в акватории Черного моря в период проведения измерений. Было обнаружено столкновение двух атмосферных вихрей за несколько часов до обнаружения первых приходов инфразвуковых волн, а также столкновение разнонаправленных морских волн во время регистрации инфразвука. Направление прихода инфразвуковых волн совпало с направлением между зоной столкновения морских волн и пунктом регистрации инфразвука. Было выдвинуто предположение, что для объяснения наблюдаемых инфразвуковых волн необходимо использовать как механизм излучения инфразвука в атмосферу стоячими поверхностными волнами, образующимися в результате нелинейного взаимодействия поверхностных волн, распространяющихся в противоположных друг к другу направлениях, так и учитывать частотно-фильтрующие свойства стратификации скорости ветра и температуры самой атмосферы вдоль трассы распространения инфразвука. Данное предположение нуждается в дополнительной проверке.

Савина О.Н., Беспалов П.А., Рапопорт В.О., Рыжов Н.А. «Обобщенные поляризационные соотношения для акустико-гравитационных волн в неизотермической атмосфере с ветром» Геомагнетизм и аэрономия, 46, № 2, с. 261-267 (2006)

Получено нелинейное уравнение первого порядка типа уравнения Риккати для волнового импеданса акустико-гравитационных волн в неизотермической атмосфере. В расчетах учитывается горизонтальный неоднородный по высоте ветер и влияние вязкости на горизонтальные компоненты поля скоростей. Граничное условие излучения на больших высотах определяет краевую задачу для уравнения Риккати. После нахождения волнового импеданса, а с ним и обобщенного поляризационного соотношения, все остальные возмущения атмосферных параметров, связанные с акустико-гравитационными волнами, находятся с помощью простого интегрирования. Результаты использования развитого формализма продемонстрированы на примере численного расчета волновых полей акустико-гравитационных волн в атмосфере с реальными высотными профилями температуры и горизонтальной скорости ветра.

Михайленко Б.Г., Решетова Г.В. «Численно-аналитический метод решения задачи о распространении сейсмических и акусто-гравитационных волн для неоднородной модели Земля–Атмосфера» Сибирский журнал вычислительной математики, 9, № 1, с. 37-46 (2006)

Рассматривается численно-аналитический метод решения задачи о распространении сейсмических и акусто-гравитационных волн для неоднородной модели Земля–Атмосфера. Распространение сейсмических волн описывается системой динамических уравнений теории упругости первого порядка, распространение акусто-гравитационных волн в атмосфере описываются линеаризованными уравнениями Навье–Стокса. Алгоритм основан на комплексировании интегральных преобразований Лагерра по времени, конечных интегральных преобразований Бесселя по радиальной координате с конечно-разностным методом решения редуцированной задачи по вертикальной координате. Приведены примеры расчета сейсмических и акусто-гравитационных волн для неоднородной модели Земля–Атмосфера для различных положений источника.

Михайленко Б.Г., Михайлов А.А. «Численное моделирование распространения сейсмических и акусто-гравитационных волн для модели «Земля–Атмосфера» при наличии ветра в атмосфере» Сибирский журнал вычислительной математики, 17, № 2, с. 149-162 (2014)

Рассматривается эффективный алгоритм численного решения 2.5D динамической задачи распространения сейсмических и акусто-гравитационных волн для совмещённой математической модели «Земля–Атмосфера» при наличии ветра в атмосфере. Распространение сейсмических волн в упругой среде описывается системой уравнений первого порядка теории упругости через взаимосвязь компонент вектора скорости смещений и компонент тензора напряжений. Система уравнений, описывающая распространение акусто-гравитационных волн в неоднородной неионизированной атмосфере, записывается через взаимосвязь компонент вектора скорости смещений, давления и изменения плотности воздуха при наличии ветра, направленного в горизонтальной плоскости. Для численного решения поставленной задачи используется метод комплексирования интегральных преобразований Лагерра и Фурье с конечно-разностным методом.

Антонова В.П., Дунгенбаева К.Е., Зализовский А.В., Инчин А.С., Крюков С.В., Сомсиков В.М., Ямпольский Ю.М. «Различие спектров акустико-гравитационных волн в дневные и ночные часы, обусловленное неравновесными эффектами в атмосфере» Геомагнетизм и аэрономия, 46, № 1, с. 106-114 (2006)

Проанализированы особенности спектра волновых возмущений неравновесной атмосферы в интервале акустико-гравитационных волн (АГВ). С помощью дисперсионного соотношения для АГВ в неравновесной атмосфере установлено различие спектра в дневные и ночные часы. Это различие, обусловленное чувствительностью неравновесного спектра к температуре атмосферы, в некоторых ее областях может составлять несколько процентов. Для спектра равновесной модели атмосферы различие спектра в дневные и ночные часы составляет доли процентов. В результате спектральной обработки вариаций давления и интенсивности космических лучей найдено, что днем спектр АГВ более высокочастотный, чем ночью. Сопоставление результатов теоретических расчетов спектра АГВ с результатами наблюдений позволило выделить влияние неравновесности в спектральном составе АГВ.

Абурджаниа Г.Д., Гугучиа З.О., Хантадзе А.Г., Харшиладзе О.А. «Усиление и трансформация энергии замагниченных волн Россби в ионосфере с неоднородным зональным ветром. I. Теория» Геомагнетизм и аэрономия, 47, № 4, с. 470-480 (2007)

Исследованы генерация и дальнейшая динамика планетарных замагниченных волн Россби и инерционных волн во вращающейся диссипативной ионосфере в присутствии гладкого неоднородного зонального ветра (сдвигового течения). Замагниченные волны Россби обусловлены взаимодействием с пространственно-неоднородным геомагнитным полем и представляют собой ионосферные проявления обычных тропосферных волн Россби. Выявлен эффективный линейный механизм усиления и взаимной трансформации волн Россби и инерционных волн. Для сдвиговых течений операторы линейных задач являются несамосопряженными, а соответствующие собственные функции – неортогональными, и канонически-модальный подход мало пригоден при изучении таких движений. Необходимым становится применение так называемого немодального математического анализа, активно развиваемого в последние годы. Немодальный подход дает возможность выявить, что трансформация волновых возмущений в сдвиговых течениях обусловлена неортогональностью собственных функций задачи при линейной динамике. Тем самым появляются новая степень свободы системы и новый путь эволюции возмущений в среде.

Абурджаниа Г.Д., Гугучиа З.О., Хантадзе А.Г., Харшиладзе О.А. «Усиления и трансформация энергии замагниченных волн Россби в ионосфере с неоднородным зональным ветром. II Анализ численного решения» Геомагнетизм и аэрономия, 47, № 4, с. 481-490 (2007)

На основе анализа численного решения системы уравнений, описывающей взаимодействие замагниченной волны Россби и инерционной волны с пространственно-неоднородным зональным ветром (сдвиговым течением) в D-, E- и F-областях ионосферы, выявлены особенности усиления и взаимной трансформации волновых мод в линейном режиме. Установлено, что присутствие в ионосферной среде геомагнитного поля, холловских и педерсеновских токов улучшает взаимодействие и взаимообмен энергией между волнами и сдвиговым течением.

Яковец А.Ф., Водянников В.В., Гордиенко Г.И., Ашкалиев Я.Ф., Литвинов Ю.Г., Акасов С.Б. «Отклик ночной среднеширотной ионосферы на прохождение атмосферной гравитационной волны» Геомагнетизм и аэрономия, 48, № 4, с. 534-541 (2008)

По данным вертикального зондирования ионосферы в Алматы исследован отклик разнообразных параметров ночного F-слоя на прохождение атмосферной гравитационной волны, сгенерированной во время большой магнитной бури 24–25 июля 2004 г. Анализ фазовых соотношений между вариациями электронной плотности в максимуме F-слоя (NmF), высоты максимума (hmF) и полутолщины слоя показал, что они определяются наклоном фазового фронта волны. Показано, что полутолщина F-слоя колеблется в противофазе с вариациями NmF. Приведено объяснение известного факта малых амплитуд вариаций критических частот F-слоя по сравнению с амплитудами вариаций электронной плотности на фиксированных высотах.

Игнатьев В.М. «Импульсный джоулев разогрев авроральной термосферы источник генерации крупномасштабных гравитационных волн» Геомагнетизм и аэрономия, 49, № 2, с. 242-246 (2009)

В бухте Тикси (φ=65.6°N, λ=196.9°E) в 1973–1976 гг. проводились измерения доплеровской температуры эмиссии 557.7 нм [OI] в диффузных формах полярных сияний с помощью сканирующего интерферометра Фабри–Перо. Во время этих экспериментов неоднократно были обнаружены резкие повышения температуры авроральной термосферы в течение 1.5–3 ч, не связанные с изменением высоты излучающей области атмосферы. Такие случаи наблюдались также при одновременных измерениях температуры над северным и южным горизонтами при зенитных углах 60°N и 30°S. Характерно то, что импульсное повышение температуры над северным горизонтом опережало на десятки минут ее повышение над южным горизонтом. Такой экспериментальный факт свидетельствовал о том, что его источник находился севернее пункта наблюдения, возможно в районе овала полярных сияний. Анализ данных показал, что таким наиболее вероятным источником является импульсный джоулев разогрев полярной термосферы, который сопровождался генерацией пакета крупномасштабной гравитационной волны, распространившегося к средним широтам.

Михайлова Г.А., Михайлов Ю.М., Капустина О.В., Дружин Г.И., Смирнов С.Э. «Прохождение внутренних гравитационных волн на высоты d- и динамо-областей ионосферы в сейсмически активном регионе (камчатка): предварительные результаты» Геомагнетизм и аэрономия, 49, № 2, с. 261-269 (2009)

Выполнен спектральный анализ одновременных суточных вариаций Ez-компонента квазистатического электрического поля в приземной атмосфере, ОНЧ радиошумов и горизонтальной компоненты геомагнитного поля, наблюдаемых на Камчатке в сентябре 1999 г. Эти геофизические параметры использованы в качестве косвенного средства изучения волновых процессов в приземной атмосфере, в D- и динамо-областях ионосферы в полосе периодов внутренних гравитационных волн (T=0.5–3.5 ч). Для анализа взаимосвязи волновых процессов в этих областях атмосферы использован корреляционный метод в частотной области. Исследованы взаимные спектры мощности различных пар геофизических параметров в зависимости от метеорологической, сейсмической и геомагнитной активностей. Показано, что колебания в спектрах мощности в полосе периодов T∼1–1.5 ч вызваны источниками внутренних гравитационных волн в приземной атмосфере, а в полосе периодов T∼1.5–3 ч – удаленными источниками выше динамо-области ионосферы.

Федоренко А.К. «Энергетический баланс акустико-гравитационных волн над полярными шапками по данным спутниковых измерений» Геомагнетизм и аэрономия, 50, № 1, с. 111-122 (2010)

По данным измерений на спутнике Dynamic Explorer 2 исследуются волновые возмущения нейтральной атмосферы над полярными регионами. Характерные пространственные масштабы этих возмущений 500–600 км. На основе анализа синхронных вариаций в разных атмосферных параметрах эти возмущения были интерпретированы как распространяющиеся акустико-гравитационные волны (АГВ). С использованием масс-спектрометрических измерений концентраций отдельных атмосферных газов определены энергетические составляющие АГВ: плотности энергии акустического сжатия, термобарической и средней кинетической. Обнаружено, что для полярных АГВ средние за период плотности акустической и термобарической энергий оказываются примерно равными. Рассчитаны средние вертикальные и горизонтальные потоки энергии. Полученные результаты показывают значительный вклад этих волн в энергетику верхней атмосферы полярных регионов.

Калашник М.В. «Распространение и захват инерционно-гравитационных волн в сдвиговых течениях вращающейся жидкости» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 818-819 (2011)

Во вращающейся в поле силы тяжести жидкости существуют собственные волновые движения (инерционно-гравитационные волны). При наличии сдвиговых течений эти волны могут быть захвачены (локализованы) внутри слоя сдвига. В рамках линеаризованной системы уравнений гидродинамики построены аналитические решения, описывающие структуру захваченных волн. Исследован процесс распространения и захват волновых пакетов в рамках лучевой теории волн.

Калиниченко В.А., Секерж-Зенькович С.Я. «О прогрессивно-стоячих волнах Фарадея» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 820-821 (2011)

Представлены результаты экспериментального исследования гравитационных поверхностных прогрессивно-стоячих волн в вертикально колеблющихся цилиндрических сосудах с заостренными основаниями. Показано, что наличие заострения является необходимым условием возбуждения таких волн.

Белоножко Д.Ф., Очиров А.А., Посудников О.В. «О закономерностях переноса частиц поверхностно-активного вещества капиллярно-гравитационными волнами» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-5, с. 2010-2012 (2011)

Во втором приближении по амплитуде капиллярно-гравитационной волны построены аналитические выражения, описывающие вызываемое распространением волны дрейфовое движение частиц поверхностно-активного вещества. Выяснилось, что зависимость скорости дрейфового движения от упругости пленки поверхностно-активного вещества имеет сложный немонотонный характер.

Буданов В.М. «Аналитическое решение для профиля нелинейных гравитационных волн на поверхности идеальной жидкости» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 4, с. 26-30 (2015)

Исследуется нелинейная система уравнений гидродинамики, описывающая двумерное движение несжимаемой жидкости со свободной поверхностью в бассейне фиксированной глубины. Показано, что известное решение линеаризованной системы является также и решением исходной, нелинейной системы. Описание волнового профиля сведено к решению одного обыкновенного нелинейного дифференциального уравнения первого порядка.

Асминг В.Э., Евтюгина З.А., Виноградов Ю.А., Федоров А.В. «Анализ инфразвуковых сигналов, генерируемых техногенными источниками» Вестник Мурманского государственного технического университета (МГТУ), 12, № 2, http://vestnik.mstu.edu.ru/v12_2_n35/articles/21_asmin.pdf (2009)

Проведены эксперименты по локации источников инфразвука при помощи сети инфразвуковых групп, включающих Апатиты и шведско-финскую сеть. С помощью созданной в КФ ГС РАН программы ACL (ассоциатор приходов и локатор акустических сигналов) несколько событий по пересечению азимутов слоцированы в район космодрома Плесецк. На примере повторяющихся взрывов, происходивших на полигоне в северной Финляндии, проведен анализ вариаций оценок азимутов и кажущихся скоростей приходов звуковых волн на датчики Апатитской группы. Получены оценки точности локации этих взрывов. Показано, что связь между погодными условиями и фактом наличия или отсутствия первого прихода инфразвуковой волны действительно существует. http://vestnik.mstu.edu.ru/v12»ν35/articles/21αsmin.pdf