SEASONS ON SATURN. I. CHANGES IN REFLECTING CHARACTERISTICS OF THE ATMOSPHERE AT 1964–2012
Наукові журнали НАУ
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
SEASONS ON SATURN. I. CHANGES IN REFLECTING CHARACTERISTICS OF THE ATMOSPHERE AT 1964–2012
Сезоны на Сатурне. I. Изменение отражательных характеристик атмосферы в 1964–2012 гг. СЕЗОНИ НА САТУРНI. I. ЗМIНА ВIДБИВНИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТМОСФЕРИ В 1964–2012 РР. |
|
| Creator |
Видьмаченко, А. П.; Главная астрономическая обсерватория НАН Украины
|
|
| Subject |
atmosphere; Saturn; methane absorption; seasonal variations
523.4 атмосфера; Сатурн; метановое поглощение; сезонные изменения 523.4 атмосфера; Сатурн; метановое поглощение; сезонные изменения 523.4 |
|
| Description |
Due to considerable tilting of the equator to the orbital plane, presence of rings andelongation of the orbit around the Sun, Saturn is strongly affected by seasonal changes in the solar radiation influx. Such change of the mode of irradiation of Saturn’s atmosphere should affect physical properties and optical characteristics of the cloud cover and/or haze above the clouds of the planet, as well as on the vertical structure of theatmosphere at different latitudes. Once in 14,7 terrestrial years we have the equality of conditions of insolation for bothhemispheres, when the planet’s rings are visible edgeon to a terrestrial observer. Therefore, these moments are interestfor comparative study of possible differences in atmospheric characteristics of the northern and southern hemispheres. In recent years, possibilities for such observations were in 1966, 1980, 1995 and 2009. Using the observational dataon the distribution of reflective characteristics of the atmosphere on the visible planetary disk, we have compared theresults of calculations in the framework of a two-layer model of Saturn’s atmosphere for above moments of equinoxes.It was found that in moments of equinox in 1966, 1980 and 1995 for spring hemisphere, which had just emerged fromthe rings shadow, the planetary latitudinal belts differ significantly from the other zones by the values of scatteringcomponent of the optical thickness c of gas layer above the clouds, the volume concentration of aerosol cloud n, andimaginary part of refractive index ni of cloud particles. But at the time of the equinox in 2009, in the spring hemispherethe expected changes of reflective and absorptive characteristics — did not happen. There methane absorption remained at the same high level and does not form any high-altitude haze and/or rarefied cloud layer. Because they have thephotochemical nature, we can assume an insufficient amount of incoming energy into the atmosphere for the possibilityof the formation a photochemical aerosol layer in the lower stratosphere and/or upper troposphere of Saturn.
Из-за значительного наклона экватора к плоскости орбиты, наличия колец и вытянутости орбиты при обращении вокруг Солнца Сатурн сильно подвержен сезонным изменениям в притоке солнечной радиации. Такое изменение режима облучения атмосферы Сатурна должно сказаться на физических свойствах и оптических характеристиках облачного покрова и/или надоблачной дымки планеты, а также на вертикальной структуре атмосферы на разных широтах. Один раз за 14,7 земных года имеет место равенство условий инсоляции для обоих полушарий, когда кольца планеты для земного наблюдателя видны с ребра. Поэтому такие моменты представляют интерес для сравнительного изучения возможных различий в атмосферных характеристиках северного и южного полушарий. За последние годы возможности для таких наблюдений были в 1966, 1980, 1995 и 2009 гг. Используя наблюдательные данные о распределении отражательных характеристик атмосферы повидимому диску планеты, мы сравнили результаты вычислений в рамках двухслойной модели атмосферы Сатурна для вышеуказанных моментов равноденствий. Оказалось, что в моменты равноденствия в 1966, 1980 и1995 гг. для весеннего полушария только что вышедшие из тени колец широтные пояса планеты существенно отличаются от других поясов значениями рассеивающей составляющей оптической толщины надоблачного газового слоя c, объемной концентрацией облачного аэрозоля n и мнимой части показателя преломления облачных частиц ni. Но в момент равноденствия 2009 г. в весеннем полушарии ожидаемого изменения отражательных и поглощательных характеристик не произошло. Там метановое поглощение осталось на прежнем высоком уровне и не образовалась ни высотная дымка, ни разреженный слой облаков. Поскольку они имеют фотохимическую природу, то мы можем предположить недостаточное количество поступающей в атмосферу энергии для возможности образования фотохимического аэрозольного слоя в нижней стратосфере и/или верхней тропосфере Сатурна. Через значний нахил екватора до площини орбiти, наявнiсть кiлець i витягнутостi орбiти приобертаннi навколо Сонця для Сатурна характернi суттєвi сезоннi змiни припливу сонячної радiацiї. Така змiна режиму опромiнення атмосфери повинна вiдображатися на фiзичних властивостях i оптичних харак-теристиках хмарного покрову, надхмарового туману i вертикальної структури атмосфери на рiзних широтах. Один раз за 14,7 земних роки має мiсце рiвнiсть умов iнсоляцiї для обох пiвкуль, коли кiльця планети для зем-ного спостерiгача видно з ребра. Тому такi моменти є найцiкавiшими для порiвняльного вивчення можливих вiдмiнностей в атмосферних характеристиках пiвнiчної та пiвденної пiвкуль. За останнi роки можливостi для таких спостережень були в 1966, 1980, 1995 i 2009 рр. Використовуючи спостережнi данi про розподiл вiдбивних характеристик атмосфери по видимому диску планети, ми порiвняли результати обчислень в рамках двошарової моделi атмосфери Сатурна для цих моментiв рiвнодень. Виявилося, що в моменти рiвнодення в 1966, 1980 i 1995 рр. для весняної пiвкулi, яка тiльки що вийшла з тiнi кiлець, широтнi пояси планети iстотно вiдрiзняються вiд iнших поясiв значеннями розсiюючої складової оптичної товщини газового шарунад хмарами c, об’ємної концентрацiї хмарного аерозолю n i уявної частини показника заломлення хмарних частинок ni. Але в момент рiвнодення 2009 р. у веснянiй пiвкулi очiкуваної змiни вiдбивних i поглинальних характеристик не вiдбулося. Там метанове поглинання залишилося на колишньому високому рiвнi i не утворилися анi висотний серпанок, нi розрiджений шар хмар. Оскiльки вони мають фотохiмiчну природу, то миможемо припустити недостатню кiлькiсть енергiї, що надходить в атмосферу, для можливостi утворення фотохiмiчного аерозольного шару в нижнiй стратосферi та/або у верхнiй тропосферi Сатурна. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2018-07-06
|
|
| Type |
Рецензована стаття
|
|
| Format |
application/pdf
application/pdf application/pdf |
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ASTRO/article/view/12852
|
|
| Source |
Вісник Астрономічної школи; Том 11, № 1 (2015); 1-14
Astronomical School’s Report; Том 11, № 1 (2015); 1-14 Вестник Астрономической Школы; Том 11, № 1 (2015); 1-14 |
|
| Language |
uk
|
|