Исследование и моделирование глобального распределения молекулярного кислорода по данным о поглощении крайнего ультрафиолетового излучения на ИСЗ "Коронас-Ф" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат физико-математических наук Важенин, Андрей Андреевич

• Важенин, Андрей Андреевич
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Важенин, Андрей Андреевич

ВВЕДЕНИЕ.

Формулировка проблемы и ее актуальность.

Задачи диссертационной работы.

Научная новизна работы.

Научная и практическая ценность работы.

Структура и объем диссертации.

Основные положения, выносимые на защиту.

Личный вклад автора.

Апробация диссертационной работы.

ГЛАВА 1.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ О ПЛОТНОСТИ И ГАЗОВОМ СОСТАВЕ АТМОСФЕРЫ НА ВЫСОТАХ 90-120 КМ.

1.1. Методы исследования атмосферы.

1.1.1. Метод падающих сфер.

1.1.2. Масс-спектрометрические измерения.

1.1.3. Ракетные и аэростатные измерения. Измерения с самолетов.

1.1.4. Окклюзивно-затменный метод.

1.1.5. Оптическое просвечивание атмосферы. Лидары.

1.1.6. Радиопросвечивание атмосферы.

1.2. Данные о составе и плотности верхней атмосферы.

1.3. Модели верхней атмосферы.

1.3.1. Модель Яккия.

1.3.2. Модель МЕТ.

1.3.3. Модель MSIS.

1.3.4. С1ЯА-86.

1.3.5. иАМ.

1.4. Ослабление излучения Солнца в атмосфере Земли.

1.4.1. Плоскопараллельная атмосфера.

1.4.2. Сферически симметричная атмосфера.

1.5. Выводы к главе

ГЛАВА 2.

АППАРАТУРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДАННЫХ О ПОГЛОЩЕНИИ УФ-ИЗЛУЧЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ.

2.1. Аппаратура ВУСС-Л.

2.1.1. Общие представления о чувствительности датчика.

2.2. Определение местоположения КА на орбите.

2.2.1. Орбитальная модель 8СР4.

2.2.2. Двухстрочные наборы элементов (ТЬЕ).

2.2.3. Изменение радиуса Земли от полюса к экватору.

2.3. Расчеты положения Солнца.

2.3.1. Уравнение времени в расчетах положения Солнца.

2.4. Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3.

ЗАДАЧИ, УПРОЩАЮЩИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ МОЛЕКУЛЯРНОГО КИСЛОРОДА В АТМОСФЕРЕ.

3.1. Учет размеров Солнца в задачах о поглощении УФ-излучения.

3.1.1. Методика.

3.1.2. Расчеты.

3.2. Исследование применимости функции Чепмена в задачах о поглощении солнечного УФ-излучения.

3.2.1. Функция Чепмена при зенитных расстояниях, больших 90°.

3.2.2. Различные виды аппроксимаций функции Чепмена.

3.3. Эффективное сечение поглощения в задачах о поглощении солнечного УФ-излучения.

3.4. Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4.

ОЦЕНКА КОНЦЕНТРАЦИИ МОЛЕКУЛЯРНОГО КИСЛОРОДА НА ВЫСОТАХ 90-120 КМ.

4.1. Расчет ослабления излучения в сферически симметричной атмосфере. Излучение - реальное, Солнце - точечный источник.

4.1.1. Геометрия задачи.

4.1.2. Методика расчетов.

4.1.3. Сравнение расчетов, проведенных методом интегрирования вдоль луча с методом, использующим функцию Чепмена.

4.1.4. Влияние солнечной активности на концентрацию молекулярного кислорода на высотах 90-120 км.

4.1.5. Влияние изменения радиуса Земли на поглощение.

4.1.6. Точность определения высоты спутника.

4.2. Оценка концентрации молекулярного кислорода на высотах 90-120 км по данным аппаратуры ВУСС-Л о поглощении УФ-излучения.

4.2.1. Упрощения, принятые в работе.

4.2.2. Вычисления.

4.2.3. Сравнение с другими атмосферными моделями.

4.2.4. Сезонные вариации концентрации молекулярного кислорода.

4.3. Проверка методики на основе данных прибора ФОКА, установленного на борту КА «КОРОНАС-ФОТОН».

4.4. Выводы к главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и моделирование глобального распределения молекулярного кислорода по данным о поглощении крайнего ультрафиолетового излучения на ИСЗ "Коронас-Ф"»

Формулировка проблемы и ее актуальность

Имеющиеся в настоящее время модели верхней атмосферы базируются, в основном, на спутниковых измерениях на высотах, где основными газовыми компонентами атмосферы является атомарный кислород и молекулярный азот. На более низких уровнях атмосферы - в районе 100 км - объем экспериментального материала, положенного в основу существующих моделей, значительно меньше, и состоит, в основном, из масс-спектрометрических данных ракетного зондирования. Эти данные, в силу естественных причин, ограничены выбором ракетных полигонов и немногочисленностью количества запусков [36; 65; 68; 99; 107]. Вследствие этого модельные данные по большей части основаны на чисто теоретических представлениях. Между тем состав атмосферы на указанных высотах принципиально важен для ряда научных, а также прикладных задач, и требует уточнения. Кроме того, в последнее время активно дискутируется вопрос об изменении состава атмосферы на этих высотах вследствие эффектов, связанных с трендами [90]. Все это приводит к необходимости систематического измерения концентрации молекулярного кислорода на этих высотах.

Одним из таких методов может служить метод определения концентрации молекулярного кислорода по информации о поглощении крайнего ультрафиолетового (КУФ) излучения Солнца [64; 114; 115], в том числе, при спутниковых измерениях [11; 25; 98; 108; 121]. Преимущества подобного метода заключаются в том, что он обеспечивает:

• возможность непрерывного мониторинга;

• возможность выявления сезонных и широтных вариаций;

• возможность выявления эффектов, связанных с геомагнитной активностью и солнечными вариациями.

В настоящей работе были использованы данные космического аппарата (КА) «КОРОНАС-Ф», который функционировал на орбите в течение около пяти лет, на которые пришлись минимум и максимум 23-го солнечного цикла [30].

Несмотря на большое количество работ, как экспериментальных, так и теоретических, связанных с исследованием состава верхней атмосферы, многие параметры остаются малоизученными [63; 66; 88]. Также представляет интерес исследование временных вариаций этих параметров [67].

Задачи диссертационной работы

Исходя из вышеизложенного, были сформулированы задачи данной работы, которые состояли в следующем:

1. Разработать методические основы определения характеристик распределения молекулярного кислорода по данным о поглощении коротковолнового солнечного излучения применительно к конкретным особенностям измерительных средств КА «КОРОНАС-Ф».

2. Получение информации о высотном и о глобальном распределении молекулярного кислорода по данным о поглощении солнечного коротковолнового излучения, измерявшегося на К А «КОРОНАС-Ф».

3. Изучение влияния солнечной активности на концентрацию молекулярного кислорода в верхней атмосфере. Вышеперечисленные задачи решались с помощью анализа данных измерений аппаратуры ВУСС-Л, установленной на борту К А «КОРОНАС-Ф», и обработки этих измерений. Для оценки полученных результатов были использованы такие известные атмосферные модели как Яккия [81; 82; 83] и М818 [69; 70; 71; 72; 73].

Научная новизна работы

Предложен метод мониторинга концентрации молекулярного кислорода в верхней атмосфере, основанный на сравнении измерений на ИСЗ поглощения крайнего ультрафиолетового излучения вблизи моментов восхода и захода Солнца с расчетами, использующими эмпирическую модель верхней атмосферы на высотах около 100 км. Существенно, что в методе устранены распространенные аппроксимации и приближения, заведомо приводящие к погрешностям, и вместо них применяется решение задачи о поглощении, использующее численное интегрирование вдоль пути распространения излучения.

Показано, что на исследуемых высотах в атмосфере (более 90 км) можно использовать приближение тонкого луча, но для того чтобы минимизировать погрешности, вызванные подобным приближением, желательно учитывать геометрические размеры Солнца [18].

Научная и практическая ценность работы

В ходе данной работы были достигнуты результаты, основные из которых можно свести к следующему:

• Решен ряд методических задач, обеспечивающих определение концентрации молекулярного кислорода по результатам измерений поглощения крайнего ультрафиолетового излучения Солнца вблизи терминатора. В частности:

• На основании анализа проведенных расчетов для данных измерений с борта КА «КОРОНАС-Ф», показано, что Солнце при вычислениях поглощения для высот более -50 км можно рассматривать в качестве точечного источника излучения.

• Выполнен детальный анализ функции Чепмена, которая находит широкое применение в задачах, связанных с поглощением солнечного излучения в атмосфере Земли, для диапазона зенитных расстояний от 0 до 140°. Показано, что использование функции Чепмена приводит к существенным погрешности при расчетах для зенитных расстояний более -80°. Сделано обоснование необходимости использования других методов расчетов, свободных от использования функции Чепмена.

• Развит метод расчета ослабления реально измеренных спектров солнечного излучения, использующий интеграл концентрации поглощающих газов в атмосфере вдоль пути распространения излучения; нижняя граница интеграла лежит в точке, в которой необходимо определить поглощение, верхняя граница — на Солнце.

• Предложен метод оценки концентрации поглощающих газов в атмосфере на высотах от 90 до 120 км, основанный на сравнении результатов расчетов поглощения с данными экспериментов. В настоящей работе источником экспериментальных данных служила информация о поглощении крайнего УФ-излучения Солнца [52], полученная с помощью аппаратуры ВУСС-Л, установленной на борту КА «КОРОНАС-Ф».

• Предложены методы проведения баллистических расчетов с целью определения траектории движения КА по орбите.

• Показана необходимость учета уравнения времени при определении положения Солнца; в противном случае неизбежны значительные погрешности в расчетах поглощения солнечного излучения, которые приводят к погрешностям в оценке концентрации молекулярного кислорода в атмосфере на высотах около 100 км.

Проведен ряд расчетов, на основании которых сделан вывод о слабом влиянии изменений солнечной активности на поглощение солнечного УФ-излучения в атмосфере, и, как следствие, на концентрацию молекулярного кислорода в верхней атмосфере.

На основе предложенной методики получена первичная оценка концентрации молекулярного кислорода в атмосфере. Так, для данных с борта КА «КОРОНАС-Ф» за 28.01.2003 концентрация на высоте около 100 км примерно в 1,1 раза выше, чем концентрация согласно атмосферной модели Яккия-77, которая использовалась при вычислениях поглощения солнечного излучения. Расчеты, выполненные за другие даты, показывают отклонение концентрации от 5% до 300%.

Создан методический аппарат, позволяющий проводить детальное исследование верхней атмосферы при наличии данных непрерывных длительных измерений, например на КА «КОРОНАС-Ф», который существовал на орбите почти 5 лет, или КА «КОРОНАС-ФОТОН», который существовал на орбите почти год. Этот метод может быть использован для выявления временных, сезонных и широтных вариаций концентрации поглощающих газов в верхней атмосфере. Подобный анализ мог бы существенно дополнить имеющиеся данные о строении и структуре верхней атмосферы.

Проведена проверка методики с помощью расчетов, в которых использовались данные с борта КА «КОРОНАС-ФОТОН». Проверка показала состоятельность описанной методики.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 164 страницы, 53 рисунка, 5 таблиц и 3 приложения. Список литературы насчитывает 121 наименование.

Заключение диссертации по теме «Физика атмосферы и гидросферы», Важенин, Андрей Андреевич

4.4. Выводы к главе 4.

При выходе из тени Земли, а также заходе в тень, датчик КА регистрирует интенсивность солнечного излучения, проходящего через слои атмосферы на высотах от нуля до высоты орбиты КА. Этот участок орбиты спутник преодолевает очень быстро, однако он может служить важным источником информации о строении атмосферы на этих высотах.

Задача определения концентрации поглощающих газов может быть решена путем сравнения ослабления солнечного излучения в атмосфере, измеренного с помощью специальной аппаратуры на борту КА, с расчетами ослабления солнечного излучения при прохождении через атмосферу, основанными на модельных данных. Так, в настоящей работе в качестве экспериментальных данных использовались данные с борта КА «КОРОНАС-Ф», а расчеты проводились с использованием атмосферной модели .ГассЫа-77.

В ходе анализа полученных данных и сопоставления их с расчетами, выяснилось, что изменение спектрального состава излучения с уровнем солнечной активности слабо влияет на поглощение солнечного ультрафиолетового излучения в атмосфере Земли на высотах 90-120 км. Изменение температуры экзосферы, а также неодинаковость полярного и экваториального радиусов Земли тоже не оказывают заметного влияния на поглощение.

Анализ поглощения ультрафиолетового излучения Солнца в атмосфере показал, что концентрация молекулярного кислорода на высотах 90-120 км в реальной атмосфере примерно на 30% больше по сравнению с концентрацией по используемой в расчетах атмосферной модели 1ассЫа-77.

Для проверки методики был проведен ряд расчетов с использованием данных прибора ФОКА, установленного на борту КА «КОРОНАС-ФОТОН», о поглощении КУФ солнечного излучения. На основании анализа результатов этих расчетов был сделан вывод о возможности применения описанной методики при работе с информацией, поступающей от любых спутников, аппаратура которых регистрирует солнечное КУФ излучение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследований, положенных в основу данной диссертационной работы, были получены следующие результаты:

• Решен ряд методических задач, упрощающих получение оценки концентрации молекулярного кислорода в верхней атмосфере. Метод, опробованный на данных измерений поглощения крайнего ультрафиолетового (КУФ) излучения Солнца бортовой аппаратурой КА «КОРОНАС-Ф» вблизи терминатора может быть применен к данным других спутников, с учетом их особенностей.

• Показано, что для бортовой аппаратуры КА «КОРОНАС-Ф» при вычислениях поглощения для высот более ~90 км от поверхности Земли можно рассматривать Солнце в качестве точечного источника излучения. Чем для большей высоты проводятся расчеты, тем меньше вычислительная погрешность.

• Проведен детальный анализ функции Чепмена, которая находит широкое применение в задачах, связанных с поглощением солнечного излучения в атмосфере Земли, для широкого диапазона зенитных расстояний. Показано, что использование функции Чепмена при расчетах поглощения излучения для зенитных расстояний более 90° приводит в результате к существенной погрешности. Сделано обоснование необходимости использования других методов расчетов, свободных от использования функции Чепмена.

• В частности, предложен и развит метод расчета ослабления реально измеренных спектров солнечного излучения, связанный с непосредственным интегрированием концентрации поглощающих газов вдоль солнечного луча. Нижняя граница интегрирования лежит в точке, в которой необходимо определить поглощение, верхняя граница - за пределами атмосферы, где поглощение отсутствует.

• Предложен метод оценки концентрации поглощающих газов в нижней части верхней атмосферы, на участке высот примерно от 90 до 120 км, основанный на сравнении результатов расчетов поглощения с экспериментальными данными о поглощении солнечного УФ излучения. В настоящей работе источником экспериментальных данных служила информация, полученная с помощью бортовой аппаратуры ВУСС-Л спутника «КОРОНАС-Ф». Предложенный метод позволяет аннулировать влияние вариаций чувствительности датчика ВУСС-Л во времени, а также использует при расчетах реальный солнечный спектр.

• Развиты методы проведения баллистических расчетов с целью определения траектории движения КА по орбите.

• Показана необходимость учета уравнения времени при определении положения Солнца. Показано, что в противном случае неизбежны погрешности в расчетах ослабления солнечного излучения при его прохождении через атмосферу.

• Проведен анализ влияния изменений солнечной активности (сопровождающихся изменениями спектрального состава излучения и изменениями температуры экзосферы) на поглощение солнечного КУФ-излучения в атмосфере. Получен вывод о слабом влиянии этих изменений на поглощение, и, как следствие, на концентрацию молекулярного кислорода в атмосфере на высотах вблизи 100 км.

• На основе предложенной методики получены первичные оценки концентрации молекулярного кислорода в атмосфере. Так, для данных сеанса связи №8353 за 28.01.2003 с борта КА «КОРОНАС-Ф» концентрация на высотах от 90 до 120 км примерно на 30% выше, чем концентрация согласно атмосферной модели Яккия-77, которая использовалась при вычислениях поглощения солнечного излучения. Проведено сравнение полученных результатов с данными атмосферной модели М818-86 и некоторых других.

• Создан методический аппарат, позволяющий проводить детальное исследование верхней атмосферы при наличии данных непрерывных длительных измерений, например на КА «КОРОНАС-Ф», который существовал на орбите около пяти лет, или КА «КОРОНАС-ФОТОН», который существовал на орбите почти год. Этот метод может быть использован для выявления временных, сезонных и широтных вариаций концентрации поглощающих газов в верхней атмосфере. Подобный анализ мог бы существенно дополнить имеющиеся данные о строении и структуре верхней атмосферы.

• Проведена проверка методики на основе расчетов, использующих данные прибора ФОКА спутника «КОРОНАС-ФОТОН». Расчеты, проведенные с этими данными, подтвердили работоспособность методики. Был сделан вывод о возможности применения описанной методики для определения концентрации молекулярного кислорода в атмосфере на высотах около 100 км по данным о поглощении КУФ солнечного излучения любыми датчиками, с учетом их особенностей (апертуры, чувствительности).

Кончено, предложенный метод оценки концентрации молекулярного кислорода в верхней атмосфере по данным о поглощении крайнего УФ-излучения Солнца при необходимости может быть развит и дополнен. Например, можно учесть газовые составляющие верхней атмосферы, которые дают небольшой вклад в поглощение, в частности, атомарный кислород и азот. Можно проводить расчеты с более мелким шагом по длине волны и по зенитному расстоянию (при интегрировании вдоль луча). При расчете концентрации поглощающих газов можно использовать более современные атмосферные модели, чем Яккия-77. Можно использовать более точные современные данные о сечениях поглощения газов и о солнечном спектре. Тем не менее, в обозначенных рамках описанный метод позволяет получать оценку концентрации молекулярного кислорода, и он мог бы лечь в основу спутниковой системы мониторинга концентрации молекулярного кислорода в верхней атмосфере.

Автор хотел бы поблагодарить всех своих коллег, чья помощь способствовала выполнению работы, и, в первую очередь, своего научного руководителя Анатолия Абрамовича Нусинова за постоянную поддержку и терпение при подготовке данной работы, за помощь в постановке и формулировании задач, за полезные идеи. Автор выражает свою благодарность Павлу Михайловичу Свидскому и Тамаре Валентиновне Казачевской за помощь в прояснении некоторых технических деталей, которые были использованы при работе над диссертацией. Отдельную благодарность автор выражает Валерии Васильевне Катюшиной за предоставленные научные статьи и редкие книги по теме диссертационной работы, а также за ценные обсуждения, поспособствовавшие более полному изложению материалов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Важенин, Андрей Андреевич, 2011 год

1. Атмосфера: справочник // Л.: Гидрометеоиздат, 1991. — 512 с.

2. Система геодезических параметров Земли «Параметры Земли 1990 года» (ПЗ-90). Справочный документ // Под ред. В. В. Хвостова. М.: КНИЦ. 1998.

3. Совещания и конференции. 3-й международный симпозиум по исследованию космического пространства (Вашингтон, 1-8 мая 1962 г.). Успехи физических наук. Т. ЬХХУШ, вып. 1. Сентябрь, 1962.

4. Аксенов Е. П. Теория движения искусственных спутников Земли // М.: Наука, 1977.

5. Богачев С. А., Гречнев В. В., Кузин С. В., Слемзин В. А., Бугаенко О. И., Черток И. М. Об обработке и анализе данных КОРОНАС-Ф/СПИРИТ и других солнечных экспериментов // Астр, вестн. Т.43. № 2. С. 152-159. Март-Апрель 2009.

6. Болдырев С. И., Иванов-Холодный Г. С, Коломийцев О. П. и др. // Возможности прогнозирования времени активного существования ИСЗ в условиях минимума 24-го цикла солнечной активности // Сб. научн. тр. научной сессии МИФИ. Т. 9, С. 123-127. 2008.

7. Болдырев С. И., Иванов-Холодный Г. С, Коломийцев О. П. и др. Особенности эволюции орбиты ИСЗ КОРОНАС-Ф на заключительной стадии своего полета // Астр. Вестн. Т. 41. №5. С. 453. 2007.

8. Болдырев С. И., Иванов-Холодный Г. С, Коломийцев О. П. Проблемы прогнозирования времени существования низкоорбитальных ИСЗ // Сб. научн. тр. научной сессии МИФИ. Т.7. С.30-31. 2006.

9. Болдырев С. И., Иванов-Холодный Г. С., Коломийцев О. П. и др. Эволюция орбиты ИСЗ КОРОНАС-Ф и прогноз времени его существования // Астр. Вестн. Т. 39. N0.6. С. 563. 2005.

10. Болдырев С. И., Коломийцев О. П., Иванов-Холодный Г. С, Игнатьев А. П. Новый подход к построению модели верхней атмосферы Земли с использованием спутниковых локальных данных об атмосфере // Солн.-земн. физ. Вып. 12. Т.2. С.287-290. 2008.

11. Брауэр Д., Клеменс Дж. Методы небесной механики // М.: Мир, 1964.

12. Бурлаков В. Д., Зуев В. Д., Долгий С, И., Невзоров А. В., Ельников А. В. Наблюдение прорыва стратосферных воздушных масс в верхнюю тропосферу по лидарным измерениям озона // Опт. атм. и океана. Т.21. №7. С.593-599. 2008.

13. Важенин А. А. Концентрация молекулярного кислорода на высотах 90120 км по измерениям солнечного УФ-излучения на ИСЗ «КОРОНАС-Ф» // Геомаг. и аэр. Т. 50. №2. С.234-239. 2010.

14. Важенин А. А. Концентрация молекулярного кислорода на высотах 90120 км по измерениям солнечного УФ-излучения на КА «КОРОНАС-Ф» // Москва: Труды института прикладной геофизики имени академика Е. К. Федорова. Вып.88. С.30-37. 2010.

15. Важенин А. А. О применимости функции Чепмена в задачах о поглощении излучения Солнца в атмосфере // Москва: Труды института прикладной геофизики имени академика Е. К. Федорова. Вып. 88. С.27-30. 2010.

16. Важенин А. А. Разработка алгоритма расчета интенсивности ослабленного солнечного излучения на высотах полета КА «КОРОНАС-Ф» // Москва: Труды института прикладной геофизики имени академика Е. К. Федорова. Вып. 86. С. 16-23. 2009.

17. Важенин А. А. Учет размеров Солнца в задачах о поглощении излучения в атмосфере Земли // Санкт-Петербург: Труды Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова. Вып. 559. С.219-230. 2009.

18. Ватанабе К. Поглощение коротковолнового излучения в верхней атмосфере // Исследования верхней атмосферы с помощью ракет и спутников / Под ред. Г. С. Иванова-Холодного. М.: Изд. иностр. лит. С.280-353. 1961.

19. Видаль-Мадьяр А. Спектр Солнца у А, 1216 А // Поток энергии Солнца и его изменения / Под ред. О. Уайта. М.: «Мир», 1980. - 560 с.

20. Гайкович К. П. Возможности определения метеопараметров атмосферы по радио- и радиооптическим измерениям рефракции космических источников // Изв. АН СССР. Сер. ФАО. Т. 20. №8. с. 675-682. 1984.

21. Гапошкин Е. М. Определение орбит // В кн.: Стандартная Земля. Геодезические параметры Земли на 1966 год. М.: Мир, 1969.

22. Доронина Е. Н., Намгаладзе А. А., Гончаренко Л. П. Вариации термосферных параметров над станциями некогерентного рассеяния во время геомагнитных бурь 17-19 апреля 2002 года. // Вестник МГТУ: труды Мурм. гос. техн. ун-та. Т.8, №1, с. 132-143. 2005.

23. Жаров В. Е. Сферическая астрономия // Фрязино, Век-2. 2006. — 480 с.

24. Житник И. А., Боярчук К. А., Бугаенко О. И., Иванов-Холодный Г. С., Игнатьев А. П. и др. Эффекты поглощения солнечного ХЦУ-излучения верхней атмосферой Земли на высотах 100-500 км в рентгеновских изображениях

25. Солнца, полученных на спутниках «КОРОНАС-И» (телескоп ТЕРЕК) И «КОРОНАС-Ф» (рентгеновский комплекс СПИРИТ) // Астр, вестн. Т.37. №4. С.325-331.2003.

26. Иванов-Холодный Г.С, Нусинов A.A. // Коротковолновое излучение Солнца и его воздействие на атмосферу Земли // Энциклопедия низкотемпературной плазмы // М.: Янус-K, Серия Б. Т.5. 4.1. С.389-419. 2006.

27. Иванов-Холодный Г. С., Нусинов А. А. Образование и динамика дневного среднеширотного слоя Е ионосферы // М.: Гидрометеоиздат, 1979. — 129 с.

28. Калашников И. Э., Матюгов С. С., Павельев А. Г., Яковлев О. И. Анализ особенностей метода радиопросвечивания атмосферы Земли // Электромагнитные волны в атмосфере и космическом пространстве. М.: Наука, 1986, с. 208-218.

29. Краснопольский В. А. Физика свечения атмосфер планет и комет // М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987, 304 с.

30. Кузнецов В. Д. Спутник «КОРОНАС-Ф» наблюдает Солнце вблизи максимума активности // Земля и Вселенная. № 6. С. 11-22. 2002.

31. Мерзон Д. Б. Сечения поглощения газов в ближней УФ-области спектра, формирующих поле радиации в земной атмосфере // Оптические методы исследования и оптические характеристики атмосферы, серия «Проблемы физики атмосферы». Вып. 18. 1986.

32. Николе М. Аэрономия // М.: Мир. 1964.

33. Нусинов A.A., Казачевская Т.В., Катюшина В.В., Свидский П.М., Гонюх Д.А. Вариации потоков крайнего ультрафиолетового излучения и различными масштабами времени по измерениям на ИСЗ КОРОНАС (эксперименты СУФР

34. СП-К и ВУСС-Л) // Солнечно-земная физика: результаты экспериментов на спутнике КОРОНАС-Ф под ред. В. Д. Кузнецова. // М.: Физ.-мат. лит. 2009. -488 с.

35. Павлов А. В., Павлова Н. М. Влияние рефракции солнечного излучения на зенитный угол и времена восхода и захода Солнца в атмосфере // Геомагнетизм и Аэрономия. Т.50. №2. С.228-233. 2010.

36. Похунков А. А., Горбунов С. В. Изменения нейтрального состава верхней атмосферы средних широт // Солнечно-атмосферные связи — сборник статей под ред. Г. А. Кокина, В. В. Михневич. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. С.93-101.

37. Радиевский А. В., Шагимуратов И. И. ОРБ/ГЛОНАСС томография ионосферы // Вестн. Росс. гос. унив. им. И. Канта. № 4. 2009. С.96-100.

38. Ришбет Г., Гарриот О. К. Введение в физику ионосферы // Л.: Гидрометеоиздат, 1975.

39. Соколовский С. В. О решении обратной задачи рефракции при просвечивании атмосферы Земли из космоса // Исследование Земли из космоса, 1986, №3, с. 13-16.

40. Хргиан А. X. Физика атмосферы // Д.: Гидрометеоиздат, 1969. 648 с.

41. Часовитин Ю. К., Нестеров В. П. Динамические процессы и формирование ночной области Е ионосферы // М.: Гидрометеоиздат. Труды ин-таэксперим. метеорологии. Вып. 3 (55). С. 143-148. 1975.

42. Чукин В. В. Исследование атмосферы методом электромагнитного просвечивания: Монография // С.-Петербург: РГГМУ. 2004. — 107 с.

43. Яковлев О. И. Распространение радиоволн в космосе // М.: Наука, 1985. -216 с.

44. Astronomical almanac for the year 2010 // Washington DC. U. S. Government Printing Office. 2009. 612 p.

45. Astronomical almanac for the year 2009 // Washington DC. U. S. Government Printing Office. 2009. 594 p.

46. CIRA-72. COSPAR international reference atmosphere // G.D.R., Berlin: Akademie Verlag. 1972. 450 p.

47. CIRA 1986, part I: Thermospheric models. D. Rees (ed.) // Adv. Space Res. (COSPAR). Vol.8. Num.5-6. 1988.

48. CIRA 1986, part II: middle atmosphere models. D. Rees, J.J. Barnett, K. Labitzke (ed.) // Adv. Space Res. (COSPAR). Vol.10. No. 12. 1990.

49. NIMA Technical Report TR8350.2. Department of defense world geodetic system 1984, its definition and relationships with local geodetic systems. Third edition. July 1997.

50. U. S. Standard Atmosphere, 1976 // U.S. Government Printing Office. Washington, D.C. 1976.

51. Amoruso A., Crescentini L., Cola M. S., Fiocco G. Oxygen absorption cross-section in the Herzberg continuum // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. Vol.56. No.l. P.145-152. 1996.

52. Anderson D. E., Feldman P. D., Gentieu E. P., Meier R. R. The UV Dayglow 2, Ly-a and Ly-P emissions and the H distribution in the mesosphere and thermosphere // Geophys. Res. Lett. Vol.7. No.7. P.529-532. July 1980.

53. Blake A. J. An atmospheric absorption model for the Schumann-Runge bands of oxygen // J. Geophys. Res. July 1. 1979.

54. Bianco-Muriel M., Alarcon-Padilla D. C., Lopez-Moratalla T., Lara-Coira M. Computing the solar vector // Solar Energy. Vol.70. No.5. P. 431-441. 2001.

55. Burington R. S. Handbook of mathematical tables and formulas // Sandusky, Ohio: Handbook Publishers. 1949.

56. Chapman S. Absorption and dissociative or ionising effects of monochromatic radiation in an atmosphere on a rotating Earth // Proc. Phys. Soc. London. 43. P.1047-1055. 1931.

57. Cooper P. I. The absorption of radiation in solar stills // Solar Energy. Vol. 12. Issue 3. P. 333-346. 1969.

58. Duffett-Smith P. Practical astronomy with your calculator. Third Edition // Cambridge: Cambridge University Press. 1988.

59. Fitzmaurice J. A. Simplification of the Chapman function for atmospheric attenuation // Appl. Opt. Vol.3. Issue 5. P.640. 1964.

60. Gossard E. E. Power spectra of temperature, humidity and refractive index from aircraft and tethered balloon measurements // IRE Trans. AP-8. No.2. P. 186201. 1962.

61. Grossmann K.U., Champion K.S.W., Roemer M., Oliver W.L., Blix T.A. (eds.). The Earth's middle and upper atmosphere // Adv. Space Res. Vol.7. No. 10. 1987.

62. Groves G.V. Seasonal and latitudinal models of atmospheric temperature, pressure and density, 25 to 110 km // L.G. Harrison Field, Mass., USA: Air Force Cambridge Labs. 1970. 76 p.

63. Haasz A. A., de Leeuw J. H., Davies W. E. R. Thermospheric and Q concentration measurements with rocket-borne electron beam fluorescence probes // J. Geophys. Res. Vol.81. No. 13. P.2383-2391. 1976.

64. Hedin A.E., Salah J.E., Evans J.E. et al. A global thermosphere model based on mass-spectrometer and incoherent scatter data. 1. N2 density and temperature // J. Geophys. Res. Vol.82. No.16. p.2139-1247. 1977.

65. Hedin A.E., Reber C.A., Newton G.P. et al. A global thermosphere model based on mass-spectrometer and incoherent scatter data. (2. Composition) // J. Geophys. Res. Vol.82. No. 16. p.2148-1256. 1977.

66. Hedin A. E., Mayr H. G., Reber C. A. et al. Empirical model of global thermospheric temperature and composition based on data from the OGO-6 mass-spectrometer // Journ. Geophys. Res. Vol. 79, No.l. P.215-225. 1974.

67. Hedin A. E., Thuillier G. Comparison of OGO 6 measured thermospheric temperatures with the MSIS-86 empirical model // J. Geophys. Res. Vol.93. N0.A6. P.5965-5971. 1988.

68. Hedin E. Extension of the MSIS thermospheric model into the middle and lower atmosphere // J. Geophys. Res. Vol. 96. P.l 159. 1991.

69. Hickey M. P. An improvement in the integration procedure used in the Marshall engineering thermosphere model // NASA CR-1793 89. Washington. D.C. 1988.

70. Hickey M. P. The NASA engineering thermosphere model // NASA CR-179359. Washington, D.C. 1988.

71. Hoots F. R., Roerich R. L. Spacetrack report № 3: models for propagation of NORAD element sets. 1980.

72. Hudson R. D. Absorption cross sections of stratospheric molecules // Can. J. Chem. Vol.52. P.1465-1478. 1974.

73. Huestis D. L. Accurate evaluation of the Chapman function for atmospheric attenuation // J. of Quant. Spectr. Radiat. Transf. Vol.69. P.709-721. 2001.

74. Jacchia L.G. CIRA-1972, recent atmospheric models and improvements in progress // In: Space Research. Oxford: Pergamon Press. Vol.19. P. 179-192. 1979.

75. Jacchia L. G. Empirical models of the thermosphere and requirements for improvement//Adv. Space Res. Vol.1. No.12. P.81-86. 1981.

76. Jacchia L. G. Revised static models of the thermosphere and exosphere with empirical temperature profiles // Smithson. Astrophys. Obs. Spec. Rept. No. 332. Cambridge, Massachusetts. 1971. 114 p.

77. Jacchia L. G. Static diffusion models of the upper atmosphere with empirical temperature profiles // Smithson. Astrophys. Obs. Spec. Rept. No. 170. Cambridge, Massachusetts. 1964.

78. Jacchia L. G. Thermospheric temperature, density, and composition: new models // Smithson. Astrophys. Obs. Spec. Rept. No. 375. 1977. 106 p.

79. Jacchia L. G., Slowey J. W., Campbell I. G. An analysis of the solar-activity effects // Planet. Space Sei. Vol.21. No. 11. P. 1835. 1973.

80. Jackson J. E., Vette J. I. OGO program summary // NASA SP-7601. Dec. 1975.

81. Johnson D. L., Smith R. E. The MSFC/J70 orbital atmosphere model and the data bases for the MSFC solar activity prediction technique // NASA TM-86522, Washington, D.C. 1985.

82. Kockarts G. Aeronomy, a 20th Century emergent science: the role of solar Lyman series // Ann. Geophys. 20. P.585-598. 2002.

83. Köhnlein W. et al. A model of thermospheric temperature and composition // Planet, and Space Sei., Vol. 28. Issue 3. March 1980. P. 225-243.

84. Labitzke K., Barnett J.J., and Edwards B. (eds.). Middle atmosphere program // MAP Handbook. Vol. 16. University of Illinois. Urbana, 1985.

85. Lastovicka J., Akmaev R. A., Beig G., Bremer J., Emmert J. T., Jacobi C., Jarvis M. J., Nedoluha G., Portnyagin Yu.I., Ulich T. Emerging pattern of globalchange in the upper atmosphere and ionosphere // Ann. Geophys. No. 26. 2008. P.1255-1268.

86. Liu Ya-Ying. Analysis and verification of CIRA-72 and CIRA-86 from observations of Chinese satellite "DQ-1" // Adv. Space Res. Vol.18. Issues 9-10. P.383-386. 1996.

87. Meeus J. Mathematical astronomy morsels // Richmond, Virginia: Willman-Bell. 1997.

88. Milne R. M. Note on the equation of time // The Mathematical Gazette, 10 (The Mathematical Association). P.372-375. 1921.

89. Moulton F. R. An introduction to celestial mechanics. Second revised edition // New York: Dover. 1970.

90. Namgaladze A. A., Martynenko O. V., Namgaladze A. N. Global model of the upper atmosphere with variable latitudinal integration step // Geomag. and Aer. Int. Vol.1. No.l.P.53-58. 1998.

91. Namgaladze A. A., Namgaladze A. N., Yurik R. Yu. Global modeling of the quiet and disturbed upper atmosphere // Phys. and Chem. of the Earth. Vol.25. No.5-6. P.533-536. 2000.

92. Norton R. B., Roble R. G. Seasonal variations in molecular oxygen near 100 km//J. Geophys. Res.: Space physics. Vol.82. No.25. Sept. 1. P.3659-3660. 1977.

93. Offermann D., Friedrich V., Ross P., von Zahn U. Neutral gas composition measurements between 80 and 120 km // Planet. Space Sci. Vol.29. No.7. 1981. P.747-764.

94. Ogawa M. J. Geophys. Res. Vol.73. P.6759. 1968.

95. Ogawa M. Correction to paper by M. Ogawa "Absorption coefficients of 02 at the Lyman-Alpha line and its vicinity" // J. Geophys. Res. Vol.74 No.5. P. 1320. 1969.

96. Oort A. H. Global atmospheric circulation statistics 1958-1983 // National oceanic and atmospheric administration. Prof, paper 14. U.S. Government printing office, Washington, D.C. 1983.-180 p.

97. Picone J. M., Hedin A. E., Drob D. P. NRLMSISE-00 empirical model of the atmosphere: statistical comparisons and scientific issues // J. of Geophys. Res. Dec. 2001.

98. Rawer K., Minnis C.M., Champion K.S.W., Roemer M. (eds.). Models of the atmosphere and ionosphere // Adv. Space Res., Vol.5. No.7. 1985.

99. Rawer K., Bilitza D. International reference ionosphere // Plasma densities: Status. Albert-Ludwigs-Universitat, Freiburg, F.R.G. 1988.

100. Rees M. H. Physics and chemistry of the upper atmosphere // Cambridge University Press. 1989. 300 p.

101. Rishbeth H., Garriott O. K. Introduction to the ionosphere and geomagnetism // Tech. rep. No.8. Oct. 1964.

102. Roble R. G., Norton R. B. Thermospheric molecular oxygen from solar extreme-ultraviolet occultation measurements // J. Geophys. Res. Vol.77. No. 19. July 1. 1972. P.3524-3532.

103. Schmitt S. R. Planet position calculation using mean orbital elements // US Naval Observatory, Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac. 1992.

104. Swider W., Gardner M. E. On the accuracy of Chapman function approximations // Appl. Opt. Vol.8. Issue 3. P.725. 1969.

105. Thuiller G., Falin J. L., Barlier F. Global experimental model of the exospheric temperature using optical and incoherent scatter measurements // J. Atmos. Phys. Vol.39. No. 9/10. 1977. P.l 195-1202.

106. Titheridge J. E. An approximate form for the Chapman grazing incidence function // J. of Atmos. and Terrestr. Phys. Vol.50. Issue 8. Aug. 1988. P.699-701.

107. Watanabe K. Advance Geophysics // Eds. H. E. Landsberg, J. Van Meighem, Academic Press, New York. 1958. P. 183.

108. Watanabe N., Higashino I., Oshio T. A measurement of the molecular oxygen density by solar HLyman-a absorption // J. Geomag. Geoelectr. Vol.33. No.4. 1981. P.245-249.

109. Weeks L. H., Smith L. G. Molecular oxygen concentration in the upper atmosphere by absorption spectroscopy // J. Geophys. Res.: Space physics. Vol.73. No. 15. August 1. 1968.

110. Whitman A. M. A simple expression for the equation of time // J. North Amer. Sundial Soc. No. 14. P.29-33. 2007.

111. Wilkes M. V. A table of Chapman's grazing incidence integral Ch(x, %) II Proc. Phys. Soc. Section B. Vol. 67. No.4. 1954.

112. Woods T. N. Recent advances in observations and modeling of the solar ultraviolet and X-ray spectral irradiance // Adv. Space Res. Vol.42. Issue 5. 2008. P.895-902.

113. Yoshino et al. // Planet. Space Sei. 31. P.339. 1983.