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俄罗斯研究确认了大气上层的垂直风速
2019/05/06

  来自俄科学院西伯利亚分院网站的报道,该分院太阳-地球物理研究所通过对大气上层多年观测数据的研究计算出距地表250公里大气上层的垂直风速为10m/s,该结果获得了直接观测的确认。相关成果发布在“西伯利亚科学”报上。

  该所采用三角测量法将设置在伊尔库茨克市的电离观测仪和西伯利亚乌索利耶市的非相干散射雷达这两台天文设备的多年观测数据进行处理,从而获得了距地表250公里大气上层内部重力波运动的三维图形,由于大气上层内部重力波的分布、运动速度和方向仅取决于其内部空气气团的形态,因此,分析三维重力波的状态可获得风的三维结构信息。通过大量重力波统计数据的数学处理,科研人员确认大气上层的水平和垂直风速,后者的数值为10m/s,这与该所采用法布里 – 佩罗干涉仪对大气上层直接观测所获得的结果相吻合。

  对地球大气上层的正确认知有助于科研人员更加准确地预测其状态变化,此项科研在航天领域具有重要的应用意义,这如同海上大型集装箱货轮的运输,其运行需要消耗大量的燃料,为此专门研发出货轮航迹优化软件,可根据地表大气情况、卫星观测及局域天气预报等数据信息形成货轮周边的气象状况,据此自动计算出省油的航迹。当近地轨道航天货运达到一定的规模时,为节约运载火箭的燃料就需要建立大气上层的此类物理模型以便优化火箭的飞行轨迹,这其中,大气上层内部风的状况是最重要的参数指标。

  时至今日,科学界普遍认为,大气上层的垂直风速非常弱,大约为1m/s,大气上层状况的物理模型也据此建立,俄罗斯科研人员通过对观测数据的研究得出全新的大气上层状况结论,并采用所研发的新型法布里-佩罗干涉仪验证了此项科研成果,此项成果可用于近地轨道航天运输飞行轨迹的优化工作。

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