Особенности распространения ВГВ из тропосферы на ионосферные высоты при наличии горизонтальных потоков

На основе численного анализа лучевых траекторий продолжен анализ распространения крупномасштабных внутренних гравитационных волн (ВГВ) из тропосферы через вертикально неоднородные ветровые структуры до ионосферных высот. На основе расчетов при различных вариантах выбора исходных параметров изучены специфические особенности поведения лучевых траекторий, связанные с наличием на трассе распространения ВГВ слоев горизонтального и вертикального отражений, а также критического слоя. Показано, что для достаточно больших горизонтальных длин волн крупномасштабные ВГВ могут проходить из тропосферы (z ~ километров) до ионосферных высот (z > 70 км). Определены характерные времена достижения возбуждаемыми в тропосфере волнами ионосферных высот, установлена возможность существенных вариаций этих времен при изменении параметров задачи, получены характерные значения горизонтального смещения (относительно источника генерации) волновых пакетов по достижении ими ионосферы. Показано, что возможны случаи, когда над источником генерации ВГВ, расположенным в тропосфере, пакет может проходить несколько раз на различных высотах. При этом возбуждаемые ВГВ ионосферные возмущения могут находиться как западнее, так и восточнее источника генерации этих волн, в частности, мощного тропосферного вихря.
При высоких скоростях зонального ветра прохождение ВГВ из тропосферы в ионосферу становится невозможным вследствие наличия слоев вертикального отражения. Для исследованных профилей ветра U(z), частоты Вяйсяля-Брента N(z) наиболее вероятным препятствием прохождению ВГВ в ионосферу являются критические слои. Непропускание ВГВ в ионосферу возможно для обоих направлений горизонтального распространения ВГВ: восток-запад и запад-восток.
Из проведенных численных расчетов следует, что для целей прогнозирования условий передачи возмущений на ВГВ из тропосферы в ионосферу следует решать задачу для конкретного региона с учетом возможных в нем высотных профилей зонального ветра U(z), температуры атмосферы Tz), а также их сезонной и суточной изменчивости.