Відтворення спектральних властивостей акустико-гравітаційних хвиль в супутникових вимірах
Acoustic-gravity waves (AGWs) are the important mechanism for transferring energy in the atmosphere from the Earth and space disturbances. Theresult of the expansion of AGWs is the fluctuations of atmospheric parameters, which can be registered by ground-based and satellite measurements.However, eac...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/62 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Problems of Control and Informatics |
Institution
Problems of Control and Informatics| id |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-62 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Problems of Control and Informatics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-03-13T13:12:58Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
акустико-гравітаційна хвиля спектральні характеристики супутникові вимірювання поляризаційні співвідношення |
| spellingShingle |
акустико-гравітаційна хвиля спектральні характеристики супутникові вимірювання поляризаційні співвідношення Klymenko, Yurij Cheremnykh, Oleg Fedorenko, Alla Voitsekhovska, Anna Відтворення спектральних властивостей акустико-гравітаційних хвиль в супутникових вимірах |
| topic_facet |
акустико-гравитационная волна поляризационные соотношения спектральные характеристики спутниковые измерения acoustic-gravity wave polarization relations spectral properties satellite measurements акустико-гравітаційна хвиля спектральні характеристики супутникові вимірювання поляризаційні співвідношення |
| format |
Article |
| author |
Klymenko, Yurij Cheremnykh, Oleg Fedorenko, Alla Voitsekhovska, Anna |
| author_facet |
Klymenko, Yurij Cheremnykh, Oleg Fedorenko, Alla Voitsekhovska, Anna |
| author_sort |
Klymenko, Yurij |
| title |
Відтворення спектральних властивостей акустико-гравітаційних хвиль в супутникових вимірах |
| title_short |
Відтворення спектральних властивостей акустико-гравітаційних хвиль в супутникових вимірах |
| title_full |
Відтворення спектральних властивостей акустико-гравітаційних хвиль в супутникових вимірах |
| title_fullStr |
Відтворення спектральних властивостей акустико-гравітаційних хвиль в супутникових вимірах |
| title_full_unstemmed |
Відтворення спектральних властивостей акустико-гравітаційних хвиль в супутникових вимірах |
| title_sort |
відтворення спектральних властивостей акустико-гравітаційних хвиль в супутникових вимірах |
| title_alt |
Recovery of spectral properties of acoustic-gravity waves in satellite measurements Воспроизведение спектральных свойств акустико-гравитационных волн в спутниковых измерениях |
| description |
Acoustic-gravity waves (AGWs) are the important mechanism for transferring energy in the atmosphere from the Earth and space disturbances. Theresult of the expansion of AGWs is the fluctuations of atmospheric parameters, which can be registered by ground-based and satellite measurements.However, each of the methods has certain limitations on obtaining information about the properties of the waves. In this regard, it is important thedevelopment of methods which allow us to recover the spectral properties ofAGWs on the basis of limited experimental data. In this article, an analyticalmethod for determining the spectral properties of acoustic-gravity wavesfrom direct satellite measurements is proposed. The method is based on polarization relations, which connect the wave fluctuations of different atmospheric parameters (temperature, density and velocity of particles). It is basedon the determination of the phase shifts between oscillations of some physical parameters of the atmosphere, which are available in satellite measurements. Simple analytical relations are obtained, which allow us to determinethe spectral characteristics of AGW, the nature of wave propagation (horizontal or freely propagated at an angle to the horizontal plane) and their direction relative to the satellite. It is shown that the feature of evanescentwaves is in-phase or anti-phase oscillations of density and temperature. Infreely propagating AGH, these oscillations have a certain phase shift, themagnitude of which depends on the spectral properties. The results obtainedin this work allow us to determine immediately the type of the waves towhich the observed atmospheric perturbation belongs. According to the experimental data, the proposed method for determining the AGW spectralcharacteristics of AGWs has been tested. For this purpose, the measurements of atmospheric AGW parameters in the polar regions on the Dynamics Explorer 2 satellite were used. |
| publisher |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/62 |
| work_keys_str_mv |
AT klymenkoyurij recoveryofspectralpropertiesofacousticgravitywavesinsatellitemeasurements AT cheremnykholeg recoveryofspectralpropertiesofacousticgravitywavesinsatellitemeasurements AT fedorenkoalla recoveryofspectralpropertiesofacousticgravitywavesinsatellitemeasurements AT voitsekhovskaanna recoveryofspectralpropertiesofacousticgravitywavesinsatellitemeasurements AT klymenkoyurij vosproizvedeniespektralʹnyhsvojstvakustikogravitacionnyhvolnvsputnikovyhizmereniâh AT cheremnykholeg vosproizvedeniespektralʹnyhsvojstvakustikogravitacionnyhvolnvsputnikovyhizmereniâh AT fedorenkoalla vosproizvedeniespektralʹnyhsvojstvakustikogravitacionnyhvolnvsputnikovyhizmereniâh AT voitsekhovskaanna vosproizvedeniespektralʹnyhsvojstvakustikogravitacionnyhvolnvsputnikovyhizmereniâh AT klymenkoyurij vídtvorennâspektralʹnihvlastivostejakustikogravítacíjnihhvilʹvsuputnikovihvimírah AT cheremnykholeg vídtvorennâspektralʹnihvlastivostejakustikogravítacíjnihhvilʹvsuputnikovihvimírah AT fedorenkoalla vídtvorennâspektralʹnihvlastivostejakustikogravítacíjnihhvilʹvsuputnikovihvimírah AT voitsekhovskaanna vídtvorennâspektralʹnihvlastivostejakustikogravítacíjnihhvilʹvsuputnikovihvimírah |
| first_indexed |
2025-10-30T02:48:34Z |
| last_indexed |
2025-10-30T02:48:34Z |
| _version_ |
1847373347919233024 |
| spelling |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-622024-03-13T13:12:58Z Recovery of spectral properties of acoustic-gravity waves in satellite measurements Воспроизведение спектральных свойств акустико-гравитационных волн в спутниковых измерениях Відтворення спектральних властивостей акустико-гравітаційних хвиль в супутникових вимірах Klymenko, Yurij Cheremnykh, Oleg Fedorenko, Alla Voitsekhovska, Anna акустико-гравитационная волна поляризационные соотношения спектральные характеристики спутниковые измерения acoustic-gravity wave polarization relations spectral properties satellite measurements акустико-гравітаційна хвиля спектральні характеристики супутникові вимірювання поляризаційні співвідношення Acoustic-gravity waves (AGWs) are the important mechanism for transferring energy in the atmosphere from the Earth and space disturbances. Theresult of the expansion of AGWs is the fluctuations of atmospheric parameters, which can be registered by ground-based and satellite measurements.However, each of the methods has certain limitations on obtaining information about the properties of the waves. In this regard, it is important thedevelopment of methods which allow us to recover the spectral properties ofAGWs on the basis of limited experimental data. In this article, an analyticalmethod for determining the spectral properties of acoustic-gravity wavesfrom direct satellite measurements is proposed. The method is based on polarization relations, which connect the wave fluctuations of different atmospheric parameters (temperature, density and velocity of particles). It is basedon the determination of the phase shifts between oscillations of some physical parameters of the atmosphere, which are available in satellite measurements. Simple analytical relations are obtained, which allow us to determinethe spectral characteristics of AGW, the nature of wave propagation (horizontal or freely propagated at an angle to the horizontal plane) and their direction relative to the satellite. It is shown that the feature of evanescentwaves is in-phase or anti-phase oscillations of density and temperature. Infreely propagating AGH, these oscillations have a certain phase shift, themagnitude of which depends on the spectral properties. The results obtainedin this work allow us to determine immediately the type of the waves towhich the observed atmospheric perturbation belongs. According to the experimental data, the proposed method for determining the AGW spectralcharacteristics of AGWs has been tested. For this purpose, the measurements of atmospheric AGW parameters in the polar regions on the Dynamics Explorer 2 satellite were used. Акустико-гравитационные волны (АГХ) являются важным механизмом переноса энергии в атмосфере от источников возмущений приземного и космического происхождения. Следствием распространения АГХ является флуктуация атмосферных параметров, которые могут регистрироваться наземными и спутниковыми методами измерений. Однако каждый из этих методов имеет определенные ограничения по получению информации о свойствах волн. В связи с этим важное значение имеет разработка методик, позволяющих воспроизводить спектральные характеристики АГХ на основе ограниченных экспериментальных данных. Предложен аналитический способ определения спектральных характеристик акустико-гравитационных волн по данным прямых спутниковых измерений. Способ базируется на использовании поляризационных соотношений, связывающих между собой волновые флуктуации различных параметров атмосферы (температуры, плотности и скорости частиц). В основу положено определение смещений фаз между колебаниями различных физических параметров атмосферы, доступных в спутниковых измерениях. Получены простые аналитические соотношения, позволяющие определить спектральные характеристики АГХ, характер распространения волн (горизонтальная или свободно распространяемая под углом к горизонтальной плоскости), а также их направление относительно спутника. Показано, что признаком эванесцентных волн является синфазность или противофазность колебаний плотности и температуры. У свободно распространяемых АГХ эти колебания имеют определенный смещение фаз, величина которого зависит от спектральных свойств. Полученные результаты позволяют по экспериментальным измерениям сразу определить, к какому типу волн относится наблюдаемое атмосферное возмущение. По экспериментальным данным осуществлена проверка предлагаемого способа определения спектральных характеристик АГХ. Использовано измерение параметров атмосферных АГХ в полярных областях на спутнике Dynamics Explorer 2. Акустико-гравітаційні хвилі (АГХ) є важливим механізмом перенесення енергії в атмосфері від джерел збурень приземного та космічногопоходження. Наслідком поширення АГХ є флуктуації атмосферних параметрів, які можуть реєструватися наземними та супутниковими методами вимірювань. Проте кожен з цих методів має певні обмеженнящодо отримання інформації про властивості хвиль. В зв’язку з цим важливе значення має розробка методик, які дозволяють відтворюватиспектральні характеристики АГХ на онові обмежених експериментальних даних. Запропоновано аналітичний спосіб визначення спектральних характеристик акустико-гравітаційних хвиль за даними прямихсупутникових вимірювань. Спосіб базується на використанні поляризаційних співвідношень, які пов’язують між собою хвильові флуктуаціїрізних параметрів атмосфери (температури, густини та швидкості частинок). В основу покладено визначення зсувів фаз між коливаннями різних фізичних параметрів атмосфери, які доступні в супутникових вимірах. Отримано прості аналітичні співвідношення, що дозволяють визначити спектральні характеристики АГХ, характер поширення хвиль(горизонтальна або вільно поширювана під кутом до горизонтальноїплощини), а також їх напрямок відносно супутника. Показано, щоознакою еванесцентних хвиль є синфазність або протифазність коливань густини і температури. У вільно поширюваних АГХ ці коливаннямають певний зсув фаз, величина якого залежить від спектральних властивостей. Отримані результати дозволяють за експериментальнимивимірами одразу визначити, до якого типу хвиль відноситься спостережуване атмосферне збурення. За експериментальними даними здійснено перевірку запропонованого способу визначення спектральних характеристик АГХ. Використано вимірювання параметрів атмосфернихАГХ в полярних областях на супутнику Dynamics Explorer 2. V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine 2023-07-07 Article Article application/pdf https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/62 10.34229/2786-6505-2022-3-10 Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; Том 67 № 3 (2022): Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; 124-134 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics; Том 67 № 3 (2022): International Scientific Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 124-134 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics"; Vol. 67 No. 3 (2022): International Scientific Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 124-134 2786-6505 2786-6491 10.34229/2786-6505-2022-3 uk https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/62/124 Copyright (c) 2022 Yurij Klymenko, Oleg Cheremnykh, Alla Fedorenko, Anna Voitsekhovska https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |