Модель вычисляет физические параметры верхней атмосферы путём
численного интегрирования
уравнений, формулирующих основные физические законы для околоземной среды; рассчитывает вариации глобальных распределений параметров верхней атмосферы Земли на высотах от 60 до 100 000 км в зависимости от гелио-геофизических условий (времени суток, сезона, уровней солнечной и
магнитной активности
и т. п.).
Содержание
Математические вычисления
Рассчитываемые параметры
Модель рассчитывает следующие параметры верхней атмосферы Земли:
Концентрации основных нейтральных (O, O2, N2, H) и заряженных (O2+, NO+, O+, H+, электроны) компонент верхней атмосферы Земли;
Температуру нейтрального газа, ионов и электронов;
Компоненты векторов скоростей нейтральных и заряженных частиц;
В программе используется несколько способов вычислений
:
В базовом варианте расчеты проводятся путём численного интегрирования квазигидродинамических уравнений, описывающих динамику верхней атмосферы Земли;
С использованием ряда эмпирических моделей параметров термосферы, ионосферы и электрических полей или в различных комбинациях теоретических и эмпирических моделей;
Путём численного интегрирования нестационарных трехмерных
уравнений непрерывности
, движения и теплового баланса для нейтрального, ионного и электронного газов совместно с уравнением для потенциала электрического поля;
Модель описывает верхнюю атмосферу Земли как единую систему. Основное отличие этой глобальной модели от других состоит в том, что она рассчитывает совместно не только ветры, ионные скорости, плотности и температуры термосферы и ионосферы, но также параметры плазмосферы, высокоширотной внешней ионосферы, внутренней магнитосферы и электрические поля как магнитосферного, так и термосферного (динамо) происхождения.
Модель использует переменные шаги интегрирования по координатам и времени, позволяя варьировать пространственные и временные разрешения.
Применение
Исследования физических процессов в околоземном космическом пространстве.
Интерпретация геофизических наблюдений.
Задачи телерадиокоммуникации и навигации, включающие задачи расчета задержек прохождения сигналов спутников связи и GPS-сигналов.
Задачи учёта влияния
космической погоды
на функционирование
космических аппаратов
и систем, включающие задачи расчета и коррекции орбит спутников, а также длинных линий энергопередачи.