Семнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XVII.P.374
Циркуляция мезосферы Венеры по данным многолетних наблюдений VMC в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном каналах с борта Venus Express
Хатунцев И.В. (1), Пацаева М.В. (1), Титов Д.В. (2), Тюрин А.В. (1), Игнатьев Н.И. (1), Федорова А.А. (1), Засова Л.В. (1), Берто Ж.-Л. (3,1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(2) ESA/ESTEC, Noordwijk, The Netherlands
(3) LATMOS/INSU/CNRS, Гюйанкур, Франция
Venus Monitoring Camera (VMC) с борта Venus Express вела непрерывные наблюдения облачного покрова южного полушария Венеры в течение 9 лет: с 2006 по 2015 годы. Был получен беспрецедентный по продолжительности ряд изображений планеты в УФ (365 нм), видимом (513 нм) и ИК (965 нм) каналах. По отслеживанию смещения деталей облачного покрова в УФ диапазоне получена важная информация по динамике атмосферы на уровне верхней границы облаков: 70±2 км (Khatuntsev et al., 2013; Patsaeva et al. 2015). Средняя зональная скорость горизонтального потока на экваторе составляет 98 м/с. Меридиональная компонента свидетельствует о наличии на дневной стороне на верхней границе облаков устойчивой восходящей ветви (от экватора к полюсу) ячейки Хедли. По ИК изображениям (965 нм) получены данные о циркуляции в среднем облачном слое (55±4 км) (Khatuntsev et al., 2017). Средняя скорость зонального потока на экваторе составляет 68-70 м/с. Меридиональная компонента в южном полушарии имеет положительный знак и величину, ниспадающую от +6 м/с в низких широтах до нуля на широтах 65-70ºю.ш. Это является доказательством наличия нисходящей ветви ячейки Хедли в глубине облачного слоя. Данные, полученные по изображениям в видимом диапазоне (513 нм) предоставили информацию о динамике слоя между УФ и ИК слоями на высоте 60-62 км. В низких и средних широтах (30-65ºю.ш.) средняя зональная скорость монотонно изменяется от -76.5 до -61.5 м/с. В низких широтах (10-20ºю.ш.) зональная скорость значительно выше (около -84 м/с) и выглядит как экваториальный джет. Меридиональная скорость монотонно падает с +9.6 на 10ºю.ш. до +1.0 м/с. на 55ºю.ш. Далее по направлению к полюсу меридиональная компонента колеблется в пределах 1-1.5 м/с. По-видимому, VMC в видимом диапазоне в низких широтах наблюдает вышележащий относительно средних широт слой. При этом положительная меридиональная скорость позволяет сделать вывод о наличии нисходящей ветви меридиональной ячейки на дневной стороне уже вблизи верхней границы облачного слоя.
Сравнение для трех каналов двумерных полей в координатах местное время – широта свидетельствует о быстром снижении роли солнечно-связанных эффектов по мере погружения в глубину венерианских облаков.
Обнаружен эффект торможения горизонтального потока над материковой возвышенностью Земли Афродиты (Aphrodite Terra). В УФ, на верхней границе облаков, степень торможения зависит как от рельефа подстилающей поверхности (Bertaux et al., 2016), так и от местного солнечного времени (Patsaeva et al. 2019). В ИК диапазоне, в глубине облачного слоя (55±4 км), влияние рельефа на динамические процессы в венерианской атмосфере на дневной стороне также присутствует, но выражено в гораздо меньшей степени. В видимом диапазоне влияние рельефа присутствует в большей степени, чем в ИК, но эффект менее выражен, чем в УФ. Таким образом, внешние проявления влияния подстилающей поверхности на динамические процессы в атмосфере усиливаются с высотой наблюдаемого слоя.
Работа поддержана Министерством науки и высшего образования Российской Федерации – программа #АААА-А18-118052890092-7, грант 14.W03.31.0017.
Ключевые слова: атмосфера Венеры, динамика атмосферы, Venus Express
Литература:
- Bertaux J.-L., Khatuntsev I. V., Hauchecorne A., Markiewicz W. J., Marcq E., Lebonnois S., Patsaeva M., Turin A., Fedorova A. Influence of Venus topography on the zonal wind and UV albedo at cloud top level: The role of stationary gravity waves // J. Geophys. Res. Planets, 2016. Vol. 121, P. 1087–1101, doi:10.1002/2015JE004958.
- Khatuntsev I.V., Patsaeva M.V., Titov D.V., Ignatiev N.I., Turin A.V., Limaye S.S., Markiewicz W.J., Almeida M., Roatsch T., Moissl R. Cloud level winds from the Venus Express Monitoring Camera imaging. // Icarus. 2013. Vol. 226, P. 140-158, doi:10.1016/j.icarus.2013.05.018.
- Khatuntsev, I.V., Patsaeva, M.V., Titov, D.V., Ignatiev, N.I., Turin, A.V., Fedorova, A.A., Markiewicz, W.J. Winds in the middle cloud deck from the near-IR imaging by the Venus Monitoring Camera onboard Venus Express // J. Geophys. Res. Planets, 2017. Vol.122, P.2312-2327. doi:10.1002/2017JE005355.
- Patsaeva M.V., Khatuntsev I.V., Patsaev D.V., Titov D.V., Ignatiev N.I., Markiewicz W.J., Rodin, A.V. The relationship between mesoscale circulation and cloud morphology at the upper cloud level of Venus from VMC/Venus Express. // Planet. Space Sci. 2015. Vol. 113(08), P. 100-108, doi:10.1016/j.pss.2015.01.013.
- Patsaeva, M. V., Khatuntsev, I. V., Zasova, L. V., Hauchecorne, A., Titov, D. V., Bertaux, J.‐L. Solar related variations of the cloud top circulation above Aphrodite Terra from VMC/Venus Express wind fields // J. Geophys. Res.: Planets. 2019. Vol.124, P.1864–1879. doi:10.1029/2018JE005620.
Презентация доклада
Дистанционное зондирование планет Солнечной системы
376