Подал: Коссова Дария Андреевна (очно)
Авторы
Коссова Д.А (1), Беляев Д.А. (2,1), Стариченко Е.С. (2)
Организации
(1) Национальный исследовательский университет, Высшая школа экономики, Москва, Российская Федерация
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Секция
Исследование планет
Подсекция
Марс
Научный руководитель
Беляев Д.А.
Место работы научного руководителя
Институт космических исследований РАН, Москва, Россия; Национальный исследовательский университет, Высшая школа экономики, Москва, Российская Федерация
Текст тезисов
В вертикальной структуре атмосферы Марса можно выделить два режима диффузии: гомосферу, где в результате турбулентного перемешивания атмосферные газы распределены с высотой равномерно, и гетеросферу, где преобладает молекулярное перемешивание с диффузионным разделением на отдельные газовые компоненты. Пограничный слой, где турбулентная диффузия меняется на молекулярную, индивидуальную для каждой компоненты, называется гомопаузой (расположена в диапазоне высот от 100 до 130 км) [1]. До сих пор отсутствует универсальный метод определения коэффициента турбулентной диффузии из-за его сложной природы, объединяющей как фотохимию, так и динамику нижней атмосферы. В литературе чаще всего приводятся эмпирические формулы для расчета этого коэффициента, а также соответствующие поправочные параметры [2, 3]. Для наиболее точной оценки коэффициентов диффузии необходимы данные о вертикальном распределении температуры и плотности атмосферы, особенно в зоне гомопаузы.
В настоящей работе приведен анализ высотных профилей температуры и плотности, измеренных спектрометрическим комплексом ACS (Atmospheric Chemistry Suite) с борта аппарата ExoMars/TGO в режиме солнечного просвечивания атмосферы [4]. Канал ACS средней инфракрасной области (ACS-MIR) зондирует атмосферу Марса в диапазоне спектра 2.3-4.2 мкм с апреля 2018 года по н.в. Высокие спектральное разрешение и чувствительность эксперимента позволяют измерять плотность и температуру атмосферы в полосе поглощения СО2 около 2.7 мкм в широком диапазоне высот, от 20 до 180 км, охватывая слои тропосферы, мезосферы и термосферы [5]. В работе показаны результаты наблюдений за 2,5 Марсианских года (MY) – с середины MY34 до конца MY36. На основе данных ACS рассматриваются различные подходы к определению коэффициента турбулентной диффузии: тестируется как одномерная фотохимическая модель Краснопольского [2], так и метод, учитывающий вклад волновых эффектов в атмосфере [3]. В результате проведенного анализа получены сезонные и широтные вариации высоты гомопаузы от 90 до 130 км, а также её зависимость от атмосферной плотности и коэффициентов диффузии в этой переходной зоне.
Литература:
1. Bougher et al., 2017. Chapter 14: Upper Atmosphere and Ionosphere, in The Atmosphere and Climate of Mars, ed. B. Haberle, M. Smith, T. Clancy, F. Forget, R. Zurek, Cambridge University Press, doi:10.1017/9781107016187.
2. V. A. Krasnopolsky, "Spectroscopy and photochemistry of planetary atmospheres and ionospheres: Mars, Venus, Titan, and Pluto," Cambridge University Press, 2019. https://doi.org/10.1017/9781316535561
3. Slipski et al., 2018. Variability of Martian turbopause altitudes. Journal of Geophysical Research: Planets, 123(11), 2939-2957. https://doi.org/10.1029/2018JE005704
4. Korablev et al., 2018. The Atmospheric Chemistry Suite (ACS) of three spectrometers for the ExoMars 2016 trace gas orbiter. Space Science Reviews, 214(1). https://doi.org/10.1007/s11214-017-0437-6.
5. Belyaev et al., 2022. Thermal structure of the middle and upper atmosphere of Mars from ACS/TGO CO2 spectroscopy. Journal of Geophysical Research: Planets, 127(10), e2022JE007286. https://doi.org/10.1029/2022JE007286.
В настоящей работе приведен анализ высотных профилей температуры и плотности, измеренных спектрометрическим комплексом ACS (Atmospheric Chemistry Suite) с борта аппарата ExoMars/TGO в режиме солнечного просвечивания атмосферы [4]. Канал ACS средней инфракрасной области (ACS-MIR) зондирует атмосферу Марса в диапазоне спектра 2.3-4.2 мкм с апреля 2018 года по н.в. Высокие спектральное разрешение и чувствительность эксперимента позволяют измерять плотность и температуру атмосферы в полосе поглощения СО2 около 2.7 мкм в широком диапазоне высот, от 20 до 180 км, охватывая слои тропосферы, мезосферы и термосферы [5]. В работе показаны результаты наблюдений за 2,5 Марсианских года (MY) – с середины MY34 до конца MY36. На основе данных ACS рассматриваются различные подходы к определению коэффициента турбулентной диффузии: тестируется как одномерная фотохимическая модель Краснопольского [2], так и метод, учитывающий вклад волновых эффектов в атмосфере [3]. В результате проведенного анализа получены сезонные и широтные вариации высоты гомопаузы от 90 до 130 км, а также её зависимость от атмосферной плотности и коэффициентов диффузии в этой переходной зоне.
Литература:
1. Bougher et al., 2017. Chapter 14: Upper Atmosphere and Ionosphere, in The Atmosphere and Climate of Mars, ed. B. Haberle, M. Smith, T. Clancy, F. Forget, R. Zurek, Cambridge University Press, doi:10.1017/9781107016187.
2. V. A. Krasnopolsky, "Spectroscopy and photochemistry of planetary atmospheres and ionospheres: Mars, Venus, Titan, and Pluto," Cambridge University Press, 2019. https://doi.org/10.1017/9781316535561
3. Slipski et al., 2018. Variability of Martian turbopause altitudes. Journal of Geophysical Research: Planets, 123(11), 2939-2957. https://doi.org/10.1029/2018JE005704
4. Korablev et al., 2018. The Atmospheric Chemistry Suite (ACS) of three spectrometers for the ExoMars 2016 trace gas orbiter. Space Science Reviews, 214(1). https://doi.org/10.1007/s11214-017-0437-6.
5. Belyaev et al., 2022. Thermal structure of the middle and upper atmosphere of Mars from ACS/TGO CO2 spectroscopy. Journal of Geophysical Research: Planets, 127(10), e2022JE007286. https://doi.org/10.1029/2022JE007286.