Новый стратосферный пылевой пояс, вызванный Челябинским болидом

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Геофизика


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Вестник Челябинского государственного университета. 2014. № 1 (330).
Физика. Вып. 19. С. 16−25.
Н. Н. Горькавый, Д. Ф. Раулт, П. А. Ньюман, А. М. да Сильва™, А. Е. Дудоров
новый стратосферный пылевой пояс, вызванный челябинским болидом**"
Лимбовый сенсор (LP — Limb Profiler) инструментального комплекса по измерению озона (OMPS — Ozone Mapping Profile Suite), установленного на недавно запущенном НАСА/НОАА спутнике «Суоми» (NPP/Suomi), обнаружил избыток аэрозоля в средней стратосфере, на высотах 2545 км, между 50° и 70° с. ш. Данные лимбового сенсора указывают на связь этого аэрозольного облака с метеором, который взорвался возле Челябинска (Россия) 15 февраля 2013 г. Новый аэрозольный слой, расположенный выше аэрозольного слоя Юнге, сохранялся свыше трёх месяцев. Вещество, собранное на земле после взрыва болида, свидетельствует о том, что метеор состоял в основном из оливина и пироксенов. Моделирование с использованием лангранжевой и эйлеровской моделей атмосферы позволило отследить движение облака от Челябинска и подтвердить, что высота облака была от 25 до 45 км. Модели также подтверждают долготное распространение облака вокруг полюса, со скоростью движения до 85 м/с.
Ключевые слова: Челябинский болид, атмосферный аэрозоль, спутник «Суоми», лимбовый сенсор.
Введение. Главной целью лимбового сенсора является изучение трёхмерного распределения озона и стратосферного аэрозоля на средних высотах атмосферы Земли. LP измеряет рассеянный лимбовый свет с высоким вертикальным разрешением 1,5−2 км и большой скоростью измерений: одно измерение на градус широты, 7 000 измерений в день при пятидневном цикле повтора наблюдений [1- 2]1. Спутник «Суоми» двигается по почти круговой, солнечно-синхронной орбите с временем пересечения экватора в 01: 30 дня при движении с юга на север, благодаря чему измерение аэрозоля на северных широтах отличается высоким качеством2. OMPS/LP определяет коэффициент экстинкции аэрозоля с точностью примерно в 30%, используя длины волн от 470 до 870 нм. Параметр экстинкции аэрозоля определяется как доля уменьшения света на 1 км пути Информация о распределении частиц аэрозоля по размерам — коэффициент Ангстрема — получается из спектральной зависимости экс-тинкции
* D .F. Rault.
** P. A. Newman.
*** A. M. da Silva.
**** Перевод статьи Gorkavyi, N. New stratospheric dust belt due to the Chelyabinsk bolide / N. Gorkavyi, D. F. Rault, P. A. Newman, A. M. da Silva, A. E. Du-dorov // Geophysical Research Let. 2013. Vol. 40, is. 17, P. 4728−4733. Переводчик и автор примечаний Н. Горькавый. За указанную статью НАСА присудила авторам научную премию им. Роберта Годдарда за 2013 г.
Челябинский метеор диаметром около 18 м и весом около 11 тыс. т вошёл в атмосферу на скорости 18,6 км/c. Он взорвался возле Челябинска
15 февраля 2013 г. в 03: 20 GMT, на высоте 23,3 км с энергией, превышающей 30 хиросимских атомных бомб [3]3 Точка максимальной яркости имела координаты 54^ с. ш. 61, Р в. д. [3]. Согласно наблюдениям, большая часть метеоритной пыли была вброшена на высотах 23−45 км. Значительная доля обломков взрыва была унесена вверх грибообразным облаком, возникшим на месте воздушного взрыва и быстро (~100 с) поднявшимся до 33−35 км, что выше обычного аэрозольного слоя Юнге [4]. На земле, метеоритные обломки были рассеяны по большой территории, и найденные фрагменты оказались очень малы [5- 6].
Наблюдения. Лимбовый сенсор OMPS впервые обнаружил метеорный аэрозоль 15 февраля 2013 г. на высотах около 40 км возле Новосибирска на 55o с. ш. 807 в. д. на расстоянии примерно 1 100 км на восток от Челябинской области и примерно 3 ч 30 мин после взрыва метеора Это наблюдение согласуется со сносом облака на восток со скоростью ~85 м/с. На следующем орбитальном витке «Суоми» пролетел над Челябинском в 08: 26 GMT (5 ч 06 мин после события) и в точке 54−55o с. ш. 63,8o в. д. обнаружил плотное облако на высоте ~30 км (рис. S1)4.
На следующий день, 16 февраля, лимбовый сенсор OMPS зарегистрировал облако в третий раз, в период от 3: 10 до 6: 30 GMT на расстояниях 1 700−4 300 км на восток от Челябинска на долготах от 88o до 14Р в. д. (рис. S2).
Эти наблюдения согласуются с движением на восток со средней скоростью от 20 до 45 м/с. 16 февраля облако было зарегистрировано в ходе нескольких орбитальных пролётов, оно растянулось по долготе на 150° и достигло Алеутских островов (рис. 1).
Вертикальный градиент ветра, который показывают метеорологические данные для этих высот, согласуется с наблюдаемым растяжением облака: на больших высотах в 40 км пыль движется на восток гораздо быстрее, чем пыль на меньших высотах в 30 км (рис. S3). 18 февраля облако пыли обнаруживалось от западного побережья Северной Америки до середины Атлантического океана с максимумом плотности облака вдоль американско-канадской границы на высотах 36−37 км. 19 февраля, спустя
4 дня после взрыва болида, верхняя часть метеорного облака облетела планету и вернулась к Челябинску. В последующие дни лимбовый сенсор OMPS часто регистрировал два слоя на разных высотах — следовательно, верхняя часть (голова) облака догнала свою нижнюю часть (хвост). К концу февраля облако метеоритной пыли сформировало квази-непрерывный среднеширотный пояс, расположенный на несколько километров выше слоя Юнге. Хотя коэффициент экстинкции в этом поясе был примерно на порядок меньше, чем у нижележащего слоя Юнге. тем не менее он обнаруживался лимбовым сенсором OMPS. Рис. 2 показывает серию вертикальных профилей экстинкции для метеорного облака и слоя Юнге для нескольких дней. Рис. 3 показывает временную эволюцию метеорного пояса по данным лимбового сенсора ОМР8, который наблюдал за облаком свыше трёх месяцев после взрыва метеора. Рис. S4 показывает, что слой метеорной пыли медленно опускается к слою Юнге со скоростью 90 м в день под воздействием гравитационного оседания и диаба-тического остывания [7], при этом частицы медленно уменьшаются в размере, от 0,2 мкм (коэффициент Ангстрема = 0) до 0,05 мкм (коэффициент Ангстрема = 3). Оптическая толща слоя тоже очень медленно уменьшается. Пояс имел вертикальную толщину около 5 км и ширину около 300−400 км.
Химический состав и оптические свойства метеорной пыли могут быть определены из достаточно широкого набора образцов, собранных на грунте, как в виде мелких метеоритов, так и в форме метеоритной пыли (рис
4, S5). Обнаруженный метеоритный материал согласуется с обычным хондритом LL5 со следующим химическим составом [8]: оливин (Mg, Fe)2SiO4−45,5%, пироксены Ca (Mg, Fe, Ai) (Si, Al)2O 6 — 34%, оксид железа Fe2O3 — 17,5%.
Моделирование и компьютерная симуляция.
Перенос стратосферной пыли моделировался с использованием траекторной лагранжевой модели и глобальной эйлеровской модели переноса
Годдардская траекторная модель (ГТМ) [9] использовалась для отслеживания вулканических выбросов в стратосфере и верхней тропосфере [10- 11], а также для изучения стратосферного ракетного выхлопа, который дрейфовал от космодрома Байконур до Калифорнии [12]. Траектории рассчитывались при использовании данных по ветру и температуре, полученных с помощью программы НАСА MERRA (Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications) [13]. Начальные положения траекторий были выбраны в цилиндре с высотой от 33,5 до 43,5 км (где, согласно лимбовому сенсору OMPS, располагается наиболее плотная часть метеорного облака) с радиусом в 150 км и с центром, расположенным в Челябинске в 3: 20 GMT
15 февраля5. Элемент атмосферы, движение которого исследовалось, быстро перемещался на востоко-северо-восток Рис 5 показывает начальное расположение элементов атмосферы (белый кружок) и распределение траекторий на
16 февраля (3 и 23 ч GMT), на 18 февраля (16 ч GMT), на 20 февраля (12 ч GMT)
За 16 февраля цилиндр начальных значений превратился в вытянутую структуру, изгибающуюся на восток с высотой и значительно смещённую на восток от Челябинска Точки, где лимбовый сенсор OMPS регистрировал высокие значения экстинкции, хорошо совпали с расчётными траекториями. Траектории элементов атмосферы, расположенные на большой высоте, достигли Аляски поздним вечером 16 февраля и были над Канадой 17 февраля. 20 февраля траектории вытянулись в длинную арку от Канады через Северную Атлантику в Европу и Российскую Федерацию. Наложенные на рис. 5 точки отмечают наблюдения OMPS/LP с большой экстинкцией (& gt-1,0*10−6 1/км) и высотами свыше 31 км (пики экстинкции окрашены в зависимости от высоты в тот же цвет, что и траектории той же высоты). Траектории совпадают с этими положениями пиков экстинкции очень хорошо (ошибка меньше чем 300 км по горизон-
тали и 3 км по вертикали) в течение пятидневного периода, показанного на рис. 5.
GOES-5 (Goddard Earth Observing System Version 5) — это последняя версия модели Земли, разработанная в GMAO (Global Modeling and Assimilation Office) НАСА [14]. GEOS-5 содержит модели атмосферной циркуляции и химического состава, включающие учёт текущих атмосферных данных, а также аэрозольных процессов, получаемых из модели GOCART (Goddard Chemistry, Aerosol, Radiation, and Transport model) [15- 16]. Версия GEOS-5, обновляющаяся практически в режиме реального времени с максимальным учётом тропосферных и стратосферных данных, была использована для моделирования движения болидной пыли на глобальной сферической сетке, состоящей из квадратных ячеек размером в 25 км [17], с 72 вертикальными уровнями, верхний из которых соответствует 0,01 hPa (~80 км). Для моделирования облака метеоритной пыли мы модифицируем пылевую компоненту GEOS-5, представляя распределение по размерам субмикронных частиц пятью средними радиусами 0,06, 0,11, 0,22, 0,44 и 0,89 мкм. Пять расчётов распространения пыли соединяются с параметрическим распространением излучения в GEOS-5 и учитывают стандартные пылевые процессы GOES-5: адвекцию, диффузию, конвективную транспортировку, сухое/ влажное оседание и седиментацию. Начальное распределение массы пыли в 3: 20 GMT 15 февраля 2013 г. описывается на основе параметрической модели с центром в Челябинске с начальной массой в 100 т, распределённой между 15 и 60 км, с большинством массы между 30−40 км, с пиком около 35 км. Эта масса была распределена между пятью размерами частиц так: 80% поровну делились между тремя меньшими размерами, а 20% - между двумя самыми крупными размерами. Для данного моделирования, которое мы рассматриваем как начальное, мы сохраняем стандартные оптические свойства пыли, принятые в GEOS-5 на основе базы данных OPAC (Optical Properties of Aerosols and Clouds) [18] и примерно согласующиеся с индексами рефракции для метеорита Брудерхейм [19]. Видео, включённое в сопутствующие материалы (рис S7 в приложении) описывает временную эволюцию моделируемого пылевого облака. Хорошо видимое пылевое облако, возникшее в Челябинске, ориентирова-
лось в зональном направлении, пока не достигло Северной Америки в 23 ч 16 февраля, когда передний край облака получил северно-южную ориентацию, вызванную «стратосферным хребтом», расположенным на запад от Алеутских островов. Покинув Северную Америку, облако снова приобрело зональную ориентацию и к 22 февраля окружило полярную область кольцом. Изображение моделируемого облака через неделю эволюции показано на рис. 6 с наложенными точками повышенной плотности из данных OMPS/LR Моделирование хорошо описывает как горизонтальное расположение наблюдаемого облака, так и его вертикальную структуру К 25 февраля пылевой пояс полностью сформировался, с бимодальными по высоте участками (не показано на рисунке).
Заключение. Челябинский метеор считается одним из крупнейших зарегистрированных болидов (примеры крупнейших болидов последнего столетия: Тунгусский метеорит, 1908- Бразильский болид, 1930- болид в Испании, 1932- Южно-Африканский болид, 1963). Показано, что для этого события лим-бовый сенсор ОМР8 является ценным инструментом, позволяющим научному сообществу отслеживать метеорное облако во времени и пространстве и документировать его воздействие на атмосферу Более того, современное состояние моделей и использования стратосферных метеорологических данных позволяют делать точные предсказания эволюции облака метеоритной пыли, что предполагает хорошие перспективы для использования аэрозольных данных с ОМР8/ЬР в режиме практически реального времени
Земля постоянно бомбардируется метеорами, и известно, что метеоритные обломки дают вклад в атмосферную физику на больших высотах (например, служат центрами конденсации для стратосферных и мезосферных облаков) Эти эффекты всё ещё плохо изучены, и мы надеемся, что дальнейшие наблюдения на ОМР8/ ЬР в течение его 5-летнего срока работы помогут лучше понять эти эффекты. OPMS/LP может быть использован для тщательного анализа верхней атмосферы выше слоя Юнге для поиска метеоритных обломков, что позволит: обнаружить до сих пор ненаблюдаемые метеорные события и предоставить необходимую информацию о метеорной пыли для учёных, занимающихся атмосферными науками.
Е
Extinction
Рис. S1. Экстинкция (1/км) 15 февраля 2013 г., на орбите 6753, 5 ч 06 мин после события. Пик на 30 км — это метеорное пылевое облако
Extinction
Рис. S2. Экстинкция (1/км) 16 февраля 2013 г. на орбитах 6764 (голубая линия), 6765 (красная), 6766 (зелёная). Пики выше 25 км — это метеорное пылевое облако, зафиксированное в разных географических точках
16 февраля 2013 г.
18 февраля 2013 г.
19 февраля 2013 г.
II__________________I
-6 -5,9 -5,8 -5,7 -5,6 -5,5 -5,4 -5,3 -5,2 -5,1 -5
Meteor plume optical depth (log)
Рис. 1. Метеорное облако распространилось на восток и образовало пояс. Каждое наблюдение ОЫРЯ/ LP соответствует орбитальному пролёту, которые обычно повторяются через каждые 25° по долготе. Форма пояса соответствует полярному вихрю, что подтверждает моделирование в рамках GEOS-5.
Новая пылевая структура сформировалась в конце марта над Северной Атлантикой. Эта вторая структура представляет собой «аэрозольные пузыри», которые отщепились от тропического слоя Юнге
50N-60N Mean Zonal Wind — 16 Feb 2013
50 100 150 200 250 300 350
Longitude
Рис. S3. Средне-зональная скорость ветра (м/с) для 16 февраля 2013 г. и северных широт 50−60° как функция высоты и долготы
Рис. 2. Профили экстинкции внутри облака пыли от Челябинского метеора. Спектральная зависимость экстинкции является индикатором размера частиц: слабая спектральная зависимость указывает на существование больших частиц (как в случае
16 февраля 2013 г.), в то время как сильная спектральная зависимость указывает на меньшие частицы (как в более поздние дни). Чувствительность OMPS/ LP сенсора может быть оценена как 3*10−61/км
Extinction/Extinction Sept 2012
Рис. 3. Эволюция во времени слоя метеорной пыли. Слева: отношение усреднённого по долготам коэффициента экстинкции для различных месяцев к базисному месяцу — сентябрю 2012 г. Справа: коэффициент Ангстрема для различных месяцев. Популяция мелких частиц на высотах & gt-30 км и широт & gt-30−40° с. ш. представляет собой фон из метеоритной пыли (см. картинку для января). Метеорный пояс отличается от сезонных вариаций экстинкции и коэффициента Ангстрёма
Рис. S4. Эволюция во времени слоя метеорной пыли. После начального периода, когда метеорная пыль была обнаружена OMPS/LP как серия слоёв больших частиц (0,2 мкм) в широком диапазоне высот (25−45 км), сформировался квази-непрерывный пояс с вертикальной толщиной в 5 км, с почти однородными и постоянными характеристиками, составленный из постепенно уменьшающихся частиц (до 0,05 мкм). Метеорный пояс располагается на несколько километров выше слоя Юнге и постепенно опускается с скоростью 90 м в день. Через месяц после метеорного удара средний размер метеорной пыли стал меньше, чем у сульфатных частиц слоя Юнге
Рис. 4. а, Ь — вид метеора из Челябинска (видео С. Жабина) — с, d, е — эволюция облака после взрыва (фото С. Владельщикова, Куса) — /, g — мелкая метеоритная пыль, которая была собрана на снегу после взрыва. Фото g сделано с помощью микроскопа
4#" Л
* '-••Щ'-л'-
VI *¦",
• * Л*'-* ТАІІ S*. *
v *г ••.
'-•Г& gt- & lt- j і «•
Рис. S5. Образцы метеоритного материала, собранные возле Челябинска. а — метеорит, проанализированный с помощью рентгеновской кристаллографии [Badyukov and Dudorov, 2013- Дудоров и др., 2013] (шкала в см). Ъ, c, d — мелкая пыль, собранная в снегу (голубые квадраты имеют размер 55 мм). Заметим, что самые мелкие частицы на (d) имеют диаметр & lt- 0,1 мм
Рис. 5. Траектории (пурпурный цвет), отслеживаемые от начального цилиндра элементов атмосферы, расположенного в месте взрыва Челябинского болида (белый кружок)
15 февраля. На западной части моделируемых облаков располагаются элементы на низких высотах (тёмно-фиолетовый, 33,5 км), на восточной- элементы на больших высотах (красный, 43,5 км). OMPS/LP профили с экстинкци-ей больше, чем 1,0*10−6 обозначены цветными кружками (большие высоты — красным, низкие — фиолетовым, как в модели траектории) (см. также рис. 6S в приложении)
Dust AOD ОП 2013−02−21 12: 00 UTC [153] «2013−02−21 11: 43:

Dust AOD on 2013−02−22 5: 00 UTC [170]
2013−02−22 04: 41:58
Dust AOD on 2013−02−22 16: 00 UTC [181]
(c)
2013−02−22 16: 29:23
— GEOS-5
— OMPS/LP
2%.o 0.2 0.4 0.6 0. 8
Normalized Extinction
Dust AOD on 2013−02−23 21: 00 UTC [210] (d).
2013−02−23 21: 17:49
400
360
320
280
240
200
160
120
80
40
0
Рис. 6. GEOS-5 моделировал оптическую толщу пыли (ОТП) в течение недели после взрыва: а) 11: 30 GMT21. 02. 2013, б) 16: 30 GMT22. 02. 2013, в) 4: 30 GMT22. 02. 2013, г) 21: 30 GMT23. 02. 2013. Голубые точки показывают места, где наблюдательные данные OMPS/LP сравнивались с моделированной вертикальной структурой. Нормализованная экстинкция масштабировалась на максимуме профиля экстинкции выше 30 км. Цветная шкала ОТП для аэрозоля была умножена на 106
Благодарности. Мы хотели бы выразить искреннюю признательность Дж. Глисону и П Бхартия за поддержку Мы также отмечаем вклад группы обработки данных OMPS/ LP, особенно Дж. Уорнера, и Т. Жу. Особо благодарим группу учёных Челябинского государственного университета — А. Ю. Шатина, А. В. Мельникова, С. В. Таскаева, В. А. Тюмен-цева, С. Н. Замоздру, О. В. Еретнову, С. А. Хай-брахманова, А. В. Кочерова. П. Коларко предоставил данные об оптических свойствах пыли, использованные в моделировании в рамках GEOS-5.
Редактор благодарит двух анонимных рецензентов за их помощь при рассмотрении данной работы
Список литературы
1. Flynn, L. E. The Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS) / L. E. Flynn, et al. // Earth Science Satellite Remote Sensing. Springer-Verlag and Tsing-hua University Press, 2007.
2. Rault, D. F. The OMPS Limb Profiler environmental data record algorithm theoretical basis document and expected performance / D. F. Rault, R. P. Loughman // IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens.
2013. Vol. 51 (5). P. 2505−2527.
3. Yeomans, D. Additional details on the large
fireball event over Russia on Feb. 15 [Электронный ресурс] / D. Yeomans, P. Chodas // NASA/JPL. 2013. URL: http: //neo jpl. nasa. gov/news/fireball_130 301.
html
4. Горькавый, Н. Н. Аэрозольный шлейф Челябинского болида / Н. Н. Горькавый, Т. А. Тай-дакова, Е. А. Проворникова, И. Н. Горькавый, М. М. Ахметвалеев // Астрон. вестн. 2013. Т. 47, № 4. С. 299−303.
5. Бадюков, Д. Д. Фрагменты Челябинского метеоритного дождя: распределение по массам, размерам и возможная масса максимального фрагмента / Д. Д. Бадюков, А. Е. Дудоров // Геохимия. 2013. № 7. С. 642−646.
6. Бадюков, Д. Д. Распределение фрагментов Челябинского метеорита по массам / Д. Д. Бадюков, А. Е. Дудоров, С. А. Хайбрахманов // Вестн. Челяб. гос. ун-та. 2014. № 1 (330). Физика. Вып. 19 С 40−46
7 Gerding, M Observation of an unusual mid-stratospheric aerosol layer in the Arctic: possible sources and implications for polar vortex dynamics / M. Gerding, et al. // Ann. Geophys. 2003. Vol. 21. P. 1057−1069.
8 Таскаев, С В Мультиспектральные исследования фрагментов Челябинского метеорита / С В Таскаев [и др ] // Вестн Челяб гос ун-та
2014. № 1 (330). Физика. Вып. 19. С. 68−87.
9. Schoeberl, M. R. Trajectory modelling / M R Schoeberl, L Sparling // Diagnostic Tools in Atmospheric Physics. Proc. Int. School Phys. «Enrico Fermi», Verenna on Lake Como, Villa Mon-astero, Italy. Eds G. Fiocco and G. Visconti. 1995. P. 289.
10. Krotkov, N. A. Dispersion and lifetime of the SO2 cloud from the August 2008 Kasatochi eruption / N. A. Krotkov et al. //J. Geophys. Res. 2010. Vol. 115. P. 27.
11 Schoeberl, M R A simulation of the Cerro Hudson SO2 cloud / M. R. Schoeberl, et al. // J. Geophys. Res. 1993. Vol. 98. P. 2949.
12 Newman, P A Chance encounter with a stratospheric kerosene rocket plume from Russia over California / P. A. Newman // Geophys. Res. Lett. 2001 Vol 28 P 959
13. Rienecker, M. M. MERRA — NASA’s Mod-ern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications / M. M. Rienecker, et al. // J. Climate. 2011. Vol. 24. P. 3624.
14. Rienecker, M. M. The GEOS-5 Data Assimilation System — Documentation of Version 5. 0. 1,
5. 1. 0, and 5. 2. 0 / M. M. Rienecker, et al. // NASA Technical Report Series on Global Modeling and Data Assimilation 2008 № 27
15 Chin, M Tropospheric aerosol optical thickness from the GOCART model and comparisons with satellite and sunphotometer measurements / M. Chin // J. Atmos. Sci. 2002. Vol. 59. P. 461.
16. Colarco, P. Online simulations of global aerosol distributions in the NASA GEOS-4 model and comparisons to satellite and ground-based aerosol optical depth / P Colarco // J Geophys Res Atmos
2010. Vol. 115.
17. Putman, W. M. Cloud-system resolving simulations with the NASA Goddard Earth Observing System global atmospheric model (GEOS-5) / W M Putman, M Suarez // Geophys Res Lett
2011 Vol 38 L16809
18 Hess, M Optical Properties of Aerosols and Clouds: The Software Package OPAC / M Hess, P. Koepke, I. Schult // Bull. Amer. Met. Soc. 1998. Vol. 79. P. 831.
19 Egan, W G Optical Properties of Inhomoge-neous Materials / W. G. Egan, T. W. Hilgeman. N. Y., 1979.
Приложение
К онлайн-версии статьи журнала прилагаются 3 видеоматериала. Рис. 86 сделан из кадров одного видео, а рис. 87 — из кадров двух других.
2013−02−16_131ГГ 2013-С2−17_12иТ 2013−02 1в_2СиТ
Рис. S6. В рамках ГТМ была промоделирована динамика метеорного облака с 15 февраля до 2 марта 2013 г. в пространстве «широта-долгота». Кадры соответствуют (слева направо) 16, 17, 18, 19, 22
февраля и 2 марта (правый нижний кадр)
АСЮ оп 2013−02−17 5: 00 ІІТС [ 50] АСЮ оп 2013−02−22 20: 00 ІІТС [185] АСЮ оп 2013−02−25 6: 00 УТС [243]
Рис. S7. Верхний ряд: GEOS-5 промоделировала динамику оптической толщи метеорной пыли с 15 по 25 февраля 2013 г. Голубые точки показывают расположение метеоритного облака согласно наблюдениям OMPS/LP. Нижний ряд: соответствующий вертикальный профиль экстинкции метеорной пыли, усреднённый в интервале от 50° до 80° с. ш., за период с 15 по 25 февраля 2013 г., согласно GEOS-5
примечания переводчика
1 Спутник «Суоми» делает свыше 14 оборотов за сутки, и на каждом пролёте лимбовый сенсор совершает по три сечения атмосферы. Каждое орбитальное сечение содержит 160−180 измерений вдоль дневной части орбиты. Каждое измерение представляет собой запись 100 спектров атмосферного свечения с разных высот. Спектр измеряется в диапазоне 290−1 000 нм.
2 Нужно отметить, что лимбовый сенсор смотрит назад по движению спутника «Суоми», поэтому на северных широтах угол «Солнце — точка наблюдения — спутник» приближается к 180°, что приводит к эффективному рассеянию солнечного света на аэрозоле.
3 Сейчас эти данные пересмотрены в сторону увеличения: Челябинский метеор имел диаметр около
20 м и массу около 12−13 тыс. т. Он вошёл в атмос-
феру на скорости 19−20 км/c. Главный взрыв произошёл на высоте 29,7 км (см. ноябрские статьи J. Borovicka et al. Nature. 2013. № 503. Р. 235−237- P. G. Brown et al. Nature. 2013. № 503. Р 238−241- O. P Popova et al. Science. 2013. Vol. 342, № 6162. Р 10 691 073). Отметим, что высота основного взрыва в 30 км и последующий конвективный подьём облака на дополнительную высоту в несколько километров (вершина облака оказалась на 10−11 км выше точки взрыва) хорошо объясняет пик плотности пыли на 36 км, наблюдаемый лимбовым сенсором
4 Для удобства читателя при переводе статьи все рисунки из приложения перенесены в основной текст. Рисунки из приложения имеют в нумерации букву S
5 Для лучшего визуального восприятия в данной модели отслеживается движение не точки, а целого диска радиусом в 150 км.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой