ГОСТ 25645.154-90 Атмосфера Земли верхняя. Модель химического состава

     
     ГОСТ 25645.154-90

Группа Т27

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
 

АТМОСФЕРА ЗЕМЛИ ВЕРХНЯЯ

Модель химического состава

Еarth uppеr atmosphere. Chemical composition model

ОКСТУ 0080

 Дата введения 1992-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по гидрометеорологии

РАЗРАБОТЧИКИ

С.И.Авдюшин, д-р техн. наук; Г.Ф.Тулинов, канд. физ.-мат. наук (руководитель темы); М.Н.Власов, д-р физ.-мат. наук; А.А.Похунков, канд. физ.-мат. наук; В.Е.Давыдов, канд. физ.-мат. наук; А.Г.Федоров, канд. физ.-мат. наук; Н.И.Канцерская; И.И.Собельман, д-р физ.-мат. наук; Б.Ф.Гордиец, д-р физ.-мат. наук; Ю.Н.Куликов, канд. физ.-мат. наук; А.Н.Степанович, канд. физ.-мат. наук

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 27.12.90 N 3388

3. Срок первой проверки 1995, периодичность проверки 5 лет

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Настоящий стандарт устанавливает модель химического состава верхней атмосферы Земли на высотах от 80 до 800 км для различных гелио-геофизических условий.

Стандарт предназначен для разработки и обеспечения нормального функционирования космических систем, а также систем наземного базирования, надежная работа которых требует информации о состоянии околоземного космического пространства.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
 ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ

1.1. Модель химического состава верхней атмосферы построена на основе обобщения и анализа мировых субспутниковых данных по масс-спектрометрическим измерениям состава атмосферы Земли с использованием для аппроксимации этих данных на меньшие высоты теоретического моделирования и результатов ракетного зондирования. Теоретическое моделирование атмосферы проводилось методом численного интегрирования системы уравнений квазигидродинамики в приближении Навье-Стокса (уравнение непрерывности, движения и энергии) для многокомпонентной смеси и позволило построить высотные распределения температуры и концентрации основных нейтральных составляющих верхней атмосферы: молекулярного азота, молекулярного и атомарного кислорода для различных гелио-геофизических условий, используя в качестве граничных условий спутниковые данные.

Метод численного интегрирования основан на замене переменных, приводящей исходную систему уравнений неразрывности многокомпонентной диффузии и теплового баланса к совместной системе уравнений параболического типа соответственно для компонент О, О и N, решаемую конечно-разностным методом с применением потокового варианта метода прогонки, который позволяет получать устойчивое решение.

1.2. Модель химического состава верхней атмосферы представлена в табл.1-28 в диапазоне высот от 80 до 800 км с шагом. 10 км. Приведенные в табл.1-28 данные соответствуют конкретным значениям индексов солнечной и геомагнитной активности. В качестве индекса солнечной активности используется величина потока радиоизлучения Солнца с длиной волны 10,7 см (), выраженная в общепринятых условных единицах. Представлены данные для трех уровней солнечной активности: низкого, среднего и высокого (70·10 Вт/м·Гц; 150·10 Вт/м·Гц; 200·10 Вт/м·Гц).

В табл.1-28 представлены также данные, соответствующие разным условиям геомагнитной возмущенности, характеризуемой индексом . Спокойные условия соответствуют 3 и сильновозмущенные условия

100.

1.3. Для разных уровней солнечной и геомагнитной активности представлены широтные и сезонные вариации для местного полудня. Пример суточного хода дан для средней солнечной активности и спокойных геомагнитных условий в табл.25-28.

Изменение химического состава в зависимости от широты приведено в табл.1-24 для широт 0, 40°, 80°, -40°, -80° (знак минус указывает на южную широту).

1.4. Относительное содержание -ой составляющей определяют по формуле

,                                                      (1)

где - абсолютная концентрация  -ой составляющей;

- полная концентрация частиц ().