RAS Chemistry & Material ScienceХимическая физика Advances in Chemical Physics

  • ISSN (Print) 0207-401X
  • ISSN (Online) 3034-6126

Coupled Generation of Acoustic and Gravity Waves by Tropospheric Heat Sources

PII
10.31857/S0207401X23100096-1
DOI
10.31857/S0207401X23100096
Publication type
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 42 / Issue number 10
Pages
77-90
Abstract
The generation of acoustic-gravity waves by meteorological heat sources in the troposphere and the propagation of these waves to the heights of the upper atmosphere are studied theoretically. Equations that describe separately the generation and propagation of acoustic and gravity waves by a local heat source are derived. The heat source of the waves is divided into partial sources of gravity and acoustic waves (AWs). The power of these partial sources is estimated and it is shown that the power of the sources differs by about a factor of two, regardless of the shape, size, and frequency of the heat source. It is shown that in the case of heat sources of the waves, the generation of gravity waves cannot occur without the corresponding generation of AWs: these waves are generated only in pairs. The splitting of the problem of waves from a heat source into problems of waves from gravity and acoustic sources is illustrated by the direct modeling of these waves. The application of the obtained results to the problem of parametrization of acoustic-gravity waves in general circulation and climate models is discussed.
Keywords
внутренние гравитационные волны акустические волны верхняя атмосфера тропосфера метеорология.
Date of publication
15.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
4

References

  1. 1. Artru J., Ducic V., Kanamori H. et al. // Geophys. J. Int. 2005. V. 160. № 3. P. 840; https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2005.02552.x
  2. 2. Borchevkina O., Karpov I., Karpov M. // Atmosphere. 2020. V. 11. № 9. P. 1017; https://doi.org/10.3390/atmos11091017
  3. 3. Chernigovskaya M.A., Shpynev B.G., Ratovsky K.G. // J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 2015. V. 136. № 3. P. 235; https://doi.org/10.1016/j.jastp.2015.07.006
  4. 4. Fritts D.C., Vadas S.L., Wan K. et al. // Ibid. 2006. V. 68. № 3–5. P. 247; https://doi.org/10.1016/j.jastp.2005.04.010
  5. 5. Plougonven R., Zhang F. // Rev. Geophys. 2014. V. 52. № 1. P. 1; https://doi.org/10.1002/2012RG000419
  6. 6. Plougonven R., Snyder Ch. // J. Atmos. Sci. 2007. V. 64. № 7. P. 2502; https://doi.org/10.1175/JAS3953.1
  7. 7. Гаврилов Н.М., Коваль А.В., Погорельцев А.И. и др. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2013. Т. 49. № 4. С. 401; https://doi.org/10.7868/S0002351513040032
  8. 8. Голубков Г.В., Адамсон С.О., Борчевкина О.П. и др. // Хим.физика. 2022. Т. 41. № 5. С. 531; https://doi.org/10.31857/S0207401X22050053
  9. 9. Бахметьева Н.В., Григорьев Г.И., Калинина Е.Е. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 4. С. 73; https://doi.org/0.31857/S0207401X23040039
  10. 10. Karpov I., Kshevetskii S. // J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 2017. V. 164. P. 89; https://doi.org/10.1016/j.jastp.2017.07.019
  11. 11. Kshevetskii S.P., Gavrilov N.M. // J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 2005. V. 67. № 11. P. 1014; https://doi.org/10.1016/j.jastp.2005.02.013
  12. 12. Кшевецкий С.П., Гаврилов Н.М. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50. № 1. С. 76; https://doi.org/10.7868/S0002351513050040
  13. 13. Gettelman A., Mills M.J., Kinnison D.E. et al. // J. Geophys. Res. Atmos. 2019. V. 124. P. 12380; https://doi.org/10.1029/2019JD030943
  14. 14. Richter J.H., Sassi F., Garcia R.R. // J. Atmos. Sci. 2010. V. 67. P. 136; https://doi.org/10.1175/2009JAS3112.1
  15. 15. Akmaev R.A., Forbes J.M., Hagan M.E. // Geophys. Res. Lett. 1996. V. 23. № 16. P. 2173; https://doi.org/10.1029/96GL01977
  16. 16. Akmaev R.A., Yudin V.A., Ortland D.A. // Ann. Geophys. 1997. V. 15. № 9. P. 1187; https://doi.org/10.1007/s00585-997-1187-7
  17. 17. Кшевецкий С.П., Курдяева Ю.А., Гаврилов Н.М. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2023. Т. 59. № 1. С. 44; https://doi.org/10.31857/S0002351523010078
  18. 18. Бахметьева Н.В., Григорьев Г.И., Калинина Е.Е. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 5. С. 441; https://doi.org/10.31857/S0207401X22050028
  19. 19. Лебедь И.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 4. С. 81; https://doi.org/10.31857/S0207401X22040045
  20. 20. Кшевецкий С.П. // Журн. вычисл. математики и мат. физики. 2001. Т. 41.№ 2. С. 295.
  21. 21. Richtmayer R.D. Principles of advanced mathematical physics. V. 1. New York: Springer-Verlaq, 1978.
  22. 22. Gossard E.E., Hooke W.H. Waves in the atmosphere. N.Y.: Elsevier Scientific Publ. Co., 1975.
  23. 23. Дикий Л.А. Теория колебаний земной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1969.
  24. 24. Брежнев Ю.В., Кшевецкий С.П., Лебле С.Б. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1994. Т. 30. № 1. С. 86.
  25. 25. Кшевецкий С.П. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1992. Т. 28. № 5. С. 558.
  26. 26. Кшевецкий С.П. // Гидромеханика. 1992. № 65. С. 29.
  27. 27. Кшевецкий С.П. О длинных акустико-гравитационных волнах в атмосфере с произвольной стратификацией плотности. М.: Деп. ВИНИТИ № 4746-B91. 1991.
  28. 28. Kshevetskii S.P., Kurdayeva Y.A, Gavrilov N.M. // Adv. Space Res. 2022. V. 70. № 11. P. 3706; https://doi.org/10.1016/j.asr.2022.08.034
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library