Himičeskaâ fizikaHimičeskaâ fizikaХимическая физика0207-401XThe Russian Academy of Sciences67488110.31857/S0207401X23040039MVCJAYХимическая физика атмосферных явленийUnknownPropagation of Pulses of Acoustic Gravity Waves in the Atmosphere and Their Passage Through Layers with the Given Temperature DistributionРаспространение в атмосфере импульсов акустико-гравитационных волн и прохождение их через слои с заданным распределением температурыBakhmetievaN. V.БахметьеваН. В.nv_bakhm@nirfi.unn.ruGrigorievG. I.ГригорьевГ. И.grigorev@nirfi.unn.ruKalininaE. E.КалининаЕ. Е.grigorev@nirfi.unn.ruRadiophysical Research Institute, Lobachevsky Nizhny Novgorod State UniversityНаучно-исследовательский радиофизический институт Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского01042023424738028022025Copyright ©; 2023, Н.В. Бахметьева, Г.И. Григорьев, Е.Е. КалининаCopyright ©; 2023, Н.В. Бахметьева, Г.И. Григорьев, Е.Е. Калинина2023Н.В. Бахметьева, Г.И. Григорьев, Е.Е. КалининаН.В. Бахметьева, Г.И. Григорьев, Е.Е. Калининаhttps://transsyst.ru/0207-401X/article/view/674881

As applied to experimental measurements of the parameters of the neutral component in the Earth’s ionosphere, the propagation of quasi-harmonic pulses of acoustic gravity waves (AGWs) of limited duration in an isothermal atmosphere is analyzed. A criterion for weak distortions of impulse signals during their propagation over long distances is obtained. The reflection and refraction of such pulses by atmospheric layers with a parabolic dependence of the equilibrium temperature in them on height are also considered. It is shown that, under certain conditions, AGW pulses can propagate without distortion over long distances.

В применении к экспериментальным измерениям параметров нейтральной компоненты в ионосфере Земли проанализировано распространение квазигармонических импульсов акустико-гравитационных волн (АГВ) ограниченной длительности в изотермической атмосфере. Получен критерий слабых искажений импульсных сигналов при их распространении на значительные расстояния. Рассмотрены также отражение и преломление таких импульсов атмосферными слоями с параболической зависимостью равновесной температуры в них от высоты. Показано, что при выполнении определенных условий импульсы АГВ могут распространяться без искажений на большие расстояния.

inhomogeneous atmosphereacoustic gravity wavesAGW pulsesgroup velocitydispersion distortiontemperaturereflection and transmission coefficientsartificial periodic inhomogeneitiesнеоднородная атмосфераакустико-гравитационные волныимпульсы АГВгрупповая скоростьдисперсионное искажениетемпературакоэффициенты отражения и прохожденияискусственные периодические неоднородности.Ламб Г. Гидродинамика. М.: ОГИЗ, 1947.Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1956.Fritts D.C., Alexander M.J. // Rev. Geophys. 2003. V. 41. № 1. P. 1003.Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973.Hines C.O. // Can. J. Phys. 1960. V. 38. № 11. C. 1441.Госсард Э., Хук У. Волны в атмосфере. М.: Мир, 1978.Morse P.M., Ingard K.U. Theoretical acoustics. New York, London: McGrow Hill Book Company, 1968.Yeh K.C., Liu C.H. // Rev. Geophys. 1974. V. 12. № 2. P. 193; https://doi.org/10.1029/RG012i002p00193Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. М.: Физматгиз, 1979.Келлер Дж.Б., Пападакис Дж.С. Распространение волн и подводная акустика. М.: Мир, 1980.Бахметьева Н.В., Григорьев Г.И., Калинина Е.Е. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 5. С. 44.Kshevetski S.P., Kurdyaeva Y.A., Gavrilov N.M. // Atmosphere. 2021. V. 12. № 7. P. 818; https://doi.org/10.3390/atmos12070818Голубков Г.В., Адамсон С.О., Борчевкина О.П. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 5. С. 531.Карпов И.В., Борчевкина О.П., Васильев П.А. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 4. С. 63.Волновые процессы в атмосфере Земли и их влияние на ионосферу / Под ред. акад. Г.А. Жеребцова. М.: ГЕОС, 2020.Бахметьева Н.В., Жемяков И.Н. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 10. С. 65.Черногор Л.Ф., Фролов В.Л., Комраков Г.П., Пушин В.Ф. // Изв. вузов. Радиофизика. 2011. Т. 54. № 2. С. 81.Черногор Л.Ф., Фролов В.Л. // Изв. вузов. Радиофизика. 2013. Т. 56. № 4. С. 219.Mishin E., Sutton E., Milikh G. et al. // Geophys. Res. Let. 2012. V. 39. L11101; https://doi.org/10.1029/2012GL052004Chunchuzov I., Kulichkov S., Popov O., Hedlin M. // J. Acoust. Soc. Amer. 2014. V. 135. № 1. P. 38.Бацына Е.К., Петрухин Н.С., Пелиновский Е.Н. Безотражательное распространение волн в неоднородной сжимаемой атмосфере Земли и Солнца. Нижний Новгород: РАСТР–НН, 2014.Заславский Ю.М. Излучение сейсмических волн вибрационными источниками. Нижний Новгород: ИПФ, 2007.Куницын В.Е., Воронцов А.М., Крысанов Б.Ю. // Вестн. МГУ. Сер. 3, Физика, астрономия. 2015. № 6. С. 112.Беликович В.В., Бенедиктов Е.А., Толмачёва А.В., Бахметьева Н.В. Исследование ионосферы с помощью искусственных периодических неоднородностей. Н. Новгород: Изд-во ИПФ РАН, 1999.Bakhmetieva N.V., Grigoriev G.I., Tolmacheva A.V., Zhemyakov I.N. // Atmosphere. 2019. V. 10. № 8. P. 450.Митра С.К. Верхняя атмосфера. М.: Изд-во иностр. лит., 1955.Григорьев Г.И., Толмачева А.В. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 5. С. 91.Голицын Г.С. // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1965. Т. 1. С. 82.Pitteway M.L.V., Hines C.O. // Can. J. Phys. 1963. V. 41. P. 1935.Godin O.A. // J. Acoust. Soc. Amer. 2014. V. 136. № 6. P. EL411.Харкевич А.А. Спектры и анализ. М.: Физматлит, 1962.