ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. №4. С. 159-168

Одномерная микрофизическая модель конденсационных облаков H2O в атмосфере Марса

А.В. Бурлаков 1, А.В. Родин 2
1 Институт космических исследований РАН, 117997 Москва, Профсоюзная, 84/32
2 Институт космических исследований РАН Московский физико-технический институт (ГУ), 117997 Москва, Профсоюзная, 84/32 141700 Долгопрудный МО, Институтский переулок, 9
В статье представлена одномерная микрофизическая модель конденсационных облаков H2O в атмосфере Марса с разрешенным на сетке распределением по размерам. На основе переменных температурных профилей из трехмерной модели общей циркуляции атмосферы получен суточный цикл конденсационных процессов в атмосфере. Характерный размер ледяных частиц составляет 1-2 мкм в нижней части облачного слоя и 0.2-0.3 на высоте 50-60 км, что хорошо согласуется с данными СПИКАМ на КА "Марс-Экспресс". В работе исследована зависимость конденсационных процессов и макроскопических параметров облачного слоя от микрофизических свойств аэрозолей; рассмотрено поведение одномерной модели с модифицированной пространственной динамикой, основанной на приближении дробной диффузии.
Ключевые слова: микрофизические процессы, дробная диффузия, численное моделирование
Полный текст

Список литературы:

  1. Петухов А.А., Ревизников Д.Л. Алгоритмы численного решения дробно-дифференциальных уравнений // Вестник МАИ. 2009 Т. 16. №6. С. 228-234.
  2. Родин А.В., Уилсон Р.Дж. Сезонный цикл климата Марса: экспериментальные данные и численное моделирование // Космич. исслед. 2006. Т. 44. №4. C. 1-5.
  3. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Аддитивные схемы для задач математической физики. М.: Наука, 2001.
  4. Clancy R.T., Grossman A.W., Wolff M.J. et al. Water vapor saturation at low altitudes around Mars aphelion: A key to Mars climate? // Icarus. 1996. 122. 36-62.
  5. Fedorova A.A., Korablev O.I., Bertaux J.-L., et al. Solar infrared occultation observations by SPICAM experiment on Mars-Express: Simultaneous measurements of the vertical distributions of H2O, CO2 and aerosol // Icarus. 2008. 200. 96-117.
  6. Jacobson M.Z. Fundamentals of Atmospheric Modeling. Cambridge. 2005.
  7. Jakosky B.M. The role of seasonal reservoirs in the Mars water cycle. II. Coupled models of regolith, the polar caps, and atmospheric transport // Icarus. 1983. 55. 19-39.
  8. James P.B. The Martian hydrologic cycle-Effects of CO2 mass flux on global water distribution // Icarus. 1985. 64. 249-264.
  9. Korablev O.I., Krasnopolsky V.A. and Rodin A.V. Vertical structure of Martian dust measured by solar infrared occultations from the Phobos spacecraft // Icarus. 1992. 102. 76-87.
  10. Michelangely D.V., Toon O. B., Heberle R.M., Pollack J.B. Numerical simulation of the formation and evolution of water ice clouds in the Martian atmosphere // Icarus. 1993. 100. 261-285.
  11. Pruppacher H.R. and Klett J.D. Microphysics of Clouds and Precipitation. Kluwer, 2000.
  12. Richardson M.I. and Wilson R.J. Investigation of the nature and stability of the Martian seasonal water cycle with a general circulation model // J. Geophys. Res. 2002. 107(E5). 5031. DOI:10.1029/2001JE001536.
  13. Rodin A.V., Clancy R.T. and Wilson R.J. Dynamical properties of Mars water ice clouds and their interactions with atmospheric dust and radiation // Adv. Space Res. 1999. 23. 1577-1585.