ГОСТ 25645.154-90

53 11—90/895

О к

ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

АТМОСФЕРА ЗЕМЛИ ВЕРХНЯЯ

МОДЕЛЬ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
ГОСТ 25645.154—90

Издание официальное

КОМИТЕТ СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ CCCP
Москва

УДК 551.511.001.24 : 006.354 Группа Т27,
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
susie

АТМОСФЕРА ЗЕМЛИ ВЕРХНЯЯ
Модель химического состава гост

Earth upper atmosphere, Chemical composition mode! 26645.154—90

OKCTY 0080

Дата введения 0}

Настоящий стандарт устанавливает модель химнческого со-
става верхней атмосферы Земли на высотах от 80 до 800 км aaa
различных гелио-геофизических условий.

Стандарт предназначен для разработки и обеснечения нор-
мального функционирования космических снетем, а так: систем
наземного базирования, надежная работа которых требует ин-
формации о состоянии околоземного космического пространства.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ

1.1. Модель химического состава верхней атмосферы постро-
vila на основе обобщения и анализа мировых субспутниковых дан-
ных по масе-спектрометрическим измерениям состава атмосферы
Земли с использованием для апироксимации этих данных на мень-
шне высоты теоретического моделирования и результатов ракет-
ного зондирования. Теоретическое моделирование атмосферы про-
водилось методом числениого интегрирования системы ‘уравнений
квазигидродинамики в приближении Извье — Стокса (уравие-
ние непрерывности, движения и энергии) для многокомпонентной
смеси и позволило построить высотные распределения температу-
ры и коищентрации основных нейтральных составляющих верхней
атмосферы: молекулярного азота, молекулярного и атомарного
кислорода для различных гелно-геофизических условий, используя
в качестве граничных условий спутниковые данные.

Издание официальное
© Издательство стандартов, 1991

Настоящий стандарг не может быть полиостыю иди частичио воспроизведен,
зиражировам м pacnpocrpanen без разрешения Госстандарта CCCP

С. 2 ГОСТ 25645.154—90

Метод численного ннтегрирования основан на замене перемей-
ных, приводящей исходную систему уравнений неразрывности
многокомпонентной диффузии и теплового баланса к совместной’
системе уравнений параболического типа соответственно для ком-
понент О, Оз и №», решаемую конечно-разностным методом с при-
менением потокового варианта метода прогонки, который позво-
‚ляет получать устойчивое решение.

1.2. Модель химического состава верхней атмосферы представ-
лена в табл. 1—28 в диапазоне высот от 80 до 800 км с шагом
10 км. Приведенные в табл. |—28 данные соответствуют конкрет-
ным значениям индексов солнечной и геомагнитной активности.
В качестве индекса солнечной активности используется величина
потока радноизлучения Солнца с длиной волны 10,7 см (F), выра-
женная в общепринятых условных единицах, Представлены дан-
ные для трех уровней солнечной активности: низкого, среднего и
высокого (70-10-22 Вт/м?. Гц; 150-1022 Втум.Гц; 200. 10-22
Br/u?- Гц).

В табл. 1-28 представлены также данные, соответствующие
разным условиям геомагнитной возмущенности, характеризуемой
индексом A,, Спокойные условия соответствуют A, =3 и сильно-
возмущенные условия A, = 100.

1.3. Для разных уровней солнечной н геомагнитной активности
представлены широтные и сезонные варнации для местного полу-
дня. Пример суточного хода дан для средней солнечной активно-
сти п спокойных геомагнитных условий в табл, 25—28.

Изменение химического состава в зависимости от широты при-
ведено в табл. 1—24 для широт 0, 40°; 80°, —40°, —80° (знак ми-
нус указывает на южную широту).

1.4. Относительное содержание Гой составляющей определя-
ют по формуле

ag

т. ay
rae п, - абсолютная концентрация Гой составляющей;
2
5 -- полная концентрация частиц (S = Ea, ).
у

‘Абсолютная концентрация {-0й составляющей может быть оп-
ределена ло данным ГОСТ 25645.102 и настоящего стандарта из
следующего соотношения

© 1
eu 2)
У мин

тде р. плотность;
т ‚- молекулярный (атомный} вес Гго сорта частиц.

ГОСТ 25645.154-90 С. 3

2. ТАБЛИЦЫ ПАРАМЕТРОВ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ

2.1. В табл. 1—28 приведено выраженное в процентах относи-
тельное содержание основных составляющих верхней атмосферы:
т (He), аргон (Аг), кислород (О и 0:), азот (№), водород,

).

2.2. Bee данные приведены для одной долготы (LON) 45°.

2.3. Для определения промежуточных значений параметров
рекомендуется использовать обычную процедуру осреднения.

2.4. Для каждой таблицы кроме текущего значения индекса Р
bu ac ed осредненное за 90 дней значение (FAV).

5. Перевод всемирного времени в звездное проводят по РД.
50—25645.325.

2.6. Кроме приведенных выше обозначений в таблицах име-
ются следующие:

LAT — ширина, град;

=— высота, км;
0 — номер дня в году;
ТТ — местное время, ч;

UTI — всемирное время, ч.

Таблица 1
'Шнротные варнации состава при низкой солнечной активности для
зимнего периода в северном и летного пернодя в южном полушариях

в. жи | Нез. % os, % о, 5. % ALS, % WS, % Rus. %
0—1; LAT—0 LON 45; LT~ 12; F—70, FAV—70, Ay —3, UTI-9
80 |552Е. 04 2081: 401 | 0.097 01 | 1.82E—05 | 7.83 2-01
® |613Е- 04 203E+01 | 8262-01 |123Е 04 | 785Е-+-01
100 | 955-04 183Е401 | 753Е-01 |204Е—04 | 77774-01
110 | 251Е—03 139Е ЕО 5.28Е-—04
120 | 6%9Е—03 121—403.
130 | 118—402
140 | 180Е—02
150 | 271E—02
160 | 3.93E -02
170 | 5ыЕ—02 3 291 3
180 | 7.53E--02 $ 07Е 03
190 |1 ptt ae 5 15Е- -03 | 4.51E4-01
200 6. МВ 03 | 4.122501
210 : AE sot
220
230
240 | 3 0
252 | 440Е—01 ; Е +01 |2. 02 238E 401
36) | 545Е--08 ‚ТЕ | 93Г. OF 3А0Е—02 } 200E+01