Адвекция пассивной примеси в модели общей...

Адвекция пассивной примеси в модели общей циркуляции атмосферы Марса MAOAM

Шапошников Д.С.Родин А.В.

ИСПАВР МФТИ. Грант Минобрнауки РФ №11.G34.31.0074

Атмосфера Марса

Состав атмосферы МарсаCO2 - 95,32%N2 - 2,7%Ar - 1,6%O2 - 0,13%CO - 0,07%H2O - 0,03%Другое - 0,15%

Высота гомосферы110 км

Давление на поверхности4-10 мбар

Температура145 К – 300 К

Модель общей циркуляцииFMSFlexible Modeling System

KMCMKühlungsborn Mechanistic general Circulation Model

MAOAMMartian Atmosphere: Observation and Modeling

Данные MOLA, 64x32 точки

Основные уравненияГоризонтальная завихренность

Оператор горизонтальной дивергенции

Температура

Давление на поверхности

Геопотенциал

Оператор Кориолиса

Температурный профиль на нулевой долготе

P, Па

Lat, °

Давление и адвекцияЗависимость давления в слое от давления на поверхности

Аналогично температуре считаем адвекцию

H2O на северном полюсе, 1 деньP, Па

Lat, °


Lat, °

H2O на северном полюсе, 1 деньlatitude, °

longitude, °

H2O на северном полюсе, 5 деньlatitude, °

longitude, °

H2O на северном полюсе, 10 день

H2O на экваторе, 10 часовP, Па

latitude, °

Схема против потока с донорными ячейками

Старая схема адвекции

Новая схема адвекции [5]

H2O старая модель, 2 часаP, Па

longitude, °

H2O новая модель, 2 часаP, Па

longitude, °

СедиментацияПлотность атмосферы

Кинематическаявязкость(ф-ла Сазерленда)

Длина свободногопробега

Поправка Каннингэма

Формула Стокса

[3]

Лёд на северном полюсе, 0 часов, 0 долгота

height, Па

latitude, °


height, Па

latitude, °


height, Па

latitude, °

relative density

Зависимость кол-ва H2O от времени

Time, c

Total relative density

• борьба с неустойчивостями в адвекции и седиментации

• тестирование модели и сравнение с экспериментальными данными

• добавление в модель микрофизики

Планы на будущее

Численное моделирование общей циркуляции атмосферы Марса дает возможность исследовать роль различных атмосферных явлений, спрогнозировать поведение атмосферы, а также процесс переноса пассивных примесей.

1. Фукс Н.А. Механика аэрозолейАН СССР, 1955, 353 с.

2. Пискунов В.Н. Динамика аэрозолейМ.: Физматлит, 2010. – 296 с.

3. “Одномерная микрофизическая модель конденсационных облаков H2O в атмосфере Марса” А.В. Бурлаков, А.В. РодинСовременные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т.8. №4. С. 159-168

4. “Vertical Structure of Martian Dust Measured by Solar Infrared Occultations from the Phobos Spacecraft”O.I. Korablev, V.A. Krasnopolsky, A.V. Rodin Icarus 1992 Volume 102 Pages 76-87

5. П.Роач. Вычислительная гидродинамика

Литература

Спасибо за внимание!

Шапошников Д.С.Родин А.В.

Адвекция пассивной примеси в модели общей...

Documents