Модель верхней атмосферы Земли

«Модель верхней атмосферы Земли» (англ. Upper Atmosphere Model, UAM) — глобальная математическая модель верхней атмосферы Земли (мезосферы, термосферы, ионосферы, плазмосферы и внутренней магнитосферы).

Модель вычисляет физические параметры верхней атмосферы путём численного интегрирования уравнений, формулирующих основные физические законы для околоземной среды; рассчитывает вариации глобальных распределений параметров верхней атмосферы Земли на высотах от 60 до 100 000 км в зависимости от гелио-геофизических условий (времени суток, сезона, уровней солнечной и магнитной активности и т. п.).

Модель рассчитывает следующие параметры верхней атмосферы Земли:

• Концентрации основных нейтральных (O, O2, N2, H) и заряженных (O2+, NO+, O+, H+, электроны) компонент верхней атмосферы Земли;
• Температуру нейтрального газа, ионов и электронов;
• Компоненты векторов скоростей нейтральных и заряженных частиц;
• Потенциал и компоненты вектора электрического поля.

В программе используется несколько способов вычислений^[1]:

• В базовом варианте расчеты проводятся путём численного интегрирования квазигидродинамических уравнений, описывающих динамику верхней атмосферы Земли;
• С использованием ряда эмпирических моделей параметров термосферы, ионосферы и электрических полей или в различных комбинациях теоретических и эмпирических моделей;
• Путём численного интегрирования нестационарных трехмерных уравнений непрерывности, движения и теплового баланса для нейтрального, ионного и электронного газов совместно с уравнением для потенциала электрического поля;
• Методы конечных разностей численного интегрирования моделирующих уравнений.

Модель описывает верхнюю атмосферу Земли как единую систему. Основное отличие этой глобальной модели от других состоит в том, что она рассчитывает совместно не только ветры, ионные скорости, плотности и температуры термосферы и ионосферы, но также параметры плазмосферы, высокоширотной внешней ионосферы, внутренней магнитосферы и электрические поля как магнитосферного, так и термосферного (динамо) происхождения.

Модель использует переменные шаги интегрирования по координатам и времени, позволяя варьировать пространственные и временные разрешения.

• Исследования физических процессов в околоземном космическом пространстве.
• Интерпретация геофизических наблюдений.
• Задачи телерадиокоммуникации и навигации, включающие задачи расчета задержек прохождения сигналов спутников связи и GPS-сигналов.
• Задачи учёта влияния космической погоды на функционирование космических аппаратов и систем, включающие задачи расчета и коррекции орбит спутников, а также длинных линий энергопередачи.

• Jacchia (модель атмосферы)
• Список параметров атмосферы стандартной
• Геохимический цикл углерода
• Диффузное излучение неба
• Изменение климата
• Загрязнение атмосферы
• Озоновый слой
• Парниковый эффект

• Официальная страница проекта