Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. №1. С. 142-152
Морфологический анализ ионосферной возмущенности над Иркутском в периоды сильных метеорологических возмущений по данным вертикального радиозондирования
М.А. Черниговская
, Е.Н. Сутырина, К.Г. Ратовский
Институт солнечно-земной физики СО РАН, 664033 Иркутск, а/я 291
В работе предпринята попытка выявить эффекты метеорологических возмущений в вариациях параметров ионосферы. Для исследования метеоэффектов были использованы данные архива реанализа NCEP/NCAR за 2009 г. В результате анализа выявлены периоды крупномасштабных волновых движений в стратосфере на высоте 10 мбар преимущественно в холодное время года, которые могут быть ассоциированы со струйными течениями на более низких высотных уровнях, в основном, локализованными на широтах 50–80 º с. ш. Крупномасштабные волновые движения в стратосфере сопоставлены с ионосферными возмущениями над Иркутском. Ионосферные данные получены на основе непрерывных измерений на Иркутском ионозонде вертикального зондирования DPS-4. В качестве характеристики ионосферной возмущенности был выбран коэффициент вариаций максимума электронной концентрации, переставляющий собой нормированную дисперсию вариаций этой величины в дневное время.
Ключевые слова: нижняя и средняя атмосфера, ионосфера, взаимодействие слоев атмосферы, волновые возмущения, the lower and middle atmosphere, interaction between atmospheric layers, wave disturbances
Полный текстСписок литературы:
- Куницын В.Е., Сураев С.Н., Ахмедов Р.Р. Моделирование распространения акустико-гравитационных волн в атмосфере для различных поверхностных источников // Вестник Моск. ун-та. Серия 3. Физика. Астрономия, 2007. № 2. С. 59–63.
- Онищенко О.Г. Отклик ионосферы на мощные тропические вихри // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 3. С. 107–109.
- Перевалова Н.П., Полех Н.М. Исследование отклика верхней атмосферы на циклоны по данным ионозондов в Восточно-Сибирском и Дальневосточном регионах // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22. № 09. С. 882–889.
- Петрукович А.А. (под ред.) Солнечно-земные связи и космическая погода // Плазменная гелиогеофизика. Гл. 8. М.: Физматлит. 2008. Т. 1. С. 175–257.
- Черниговская М.А., Куркин В.И., Орлов И.И. и др. Статистический анализ эффектов тропических циклонов в вариациях параметров ионосферы в азиатском регионе России по данным наклонного радиозондирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 5. С. 208–217.
- Baker D.M., Davis K. F2-region acoustic waves from severe weather // J. Atmos. Terr. Phys. 1969. Vol. 31. P. 1345–1352.
- Bertin F., Testud J., KersleyL., Rees P.R. The meteorological jet stream as a source of medium scale gravity waves in the thermosphere – An experimental study // J. Atmos. Terr. Phys. 1978. Vol. 40. P. 1161–1183.
- Bishop R.L., Aponte N., Earle G.D. et al. Arecibo observations of ionospheric perturbations associated with the passage of Tropical Storm Odette // J. Geophys. Res. 2006. Vol. 111. No. A11. P. A11320. doi:10.1029/2006JA011668.
- Buonsanto M.J. Ionospheric storms – a review // Space Science Reviews. 1999. V. 88. P. 563–601.
- Buss S., Hertzog A., Hostettler C. et al. Analysis of a jet stream induced gravity wave associated with an observed stratospheric ice cloud over Greenland // Atmos. Chem. Phys. 2004. No. 4. P. 1183–1200.
- Davies K., Jones J.E. Acoustic waves in the ionospheric F2-region produced by severe thunderstorms // J. Atmos. Terr. Phys. 1973. Vol. 35. P. 1737–1744.
- Davies K., Jones J.E. Ionospheric disturbances in the F2 region associated with severe thunderstorms // J. Atmos. Sci. 1971. Vol. 28. P. 254–262.
- Fritts D.C., Alexander M.J. Gravity wave dynamics and effects in the middle atmosphere // Rev. Geophys. 2003. Vol. 41. No. 1. P. 1003–1066, doi: 10.1029/2001RG000106.
- Hocke K. and Schlegel K. A review of atmospheric gravity waves and travelling ionospheric disturbances: 1982–1995 // Ann. Geophys. 1996. Vol. 14. P. 917–940.
- Huang C.S., Kelly M.C. Nonlinear evolution of equatorial spread-F: 1. On the role of plasma instabilities and spatial resonance associated with gravity wave seeding // J. Geophys. Res. 1996. Vol. 101. P. 283–292.
- Immel T.J., Mende S.B., Hagan M.E. et al. Evidence of Tropospheric Effects on the Ionosphere // Eos, 2009. Vol. 90. No. 9. P. 69–71.
- Inan U.S., Bell T.F., Rodriguez J.V. Heating and ionization of the lower ionosphere by lightning // Geophys. Res. Lett. 1991. Vol. 18. P. 705–708.
- Isaev N.V., Sorokin V.M., Chmyrev V.M., Serebryakova O.N. Electric fields in the ionosphere related to sea storms and typhoons // Geomagnetism and Aeronomy. 2002. Vol. 42. P. 638–643.
- Kazimirovsky E.S. Coupling from below as a source of ionospheric variability: a review // Ann. Geophys. 2002. Vol. 45. No. 1. P. 11–29.
- Kazimirovsky E.S., Herraiz M., De la Morena B.A. Effects on the ionosphere due to phenomena occurring below it // Survey in Geophysics. 2003. V. 24. No. 1. Р. 139–184.
- Lastovicka J. Forcing of the ionosphere by waves from below // J. Atmos. and Solar-Terr. Phys. 2006. V. 68. Р. 479–497.
- Lin J.W. Ionospheric total electron content anomalies due to Typhoon Nakri on 29 May 2008: A nonlinear principal component analysis // Computers & Geosciences. 2012. V. 46. P. 189–195.
- Mao T, Wang J.S., Yang G.L. et al. Effects of typhoon Matsa on ionospheric TEC // Chinese Sci. Bull. 2010. Vol. 55. No. 8. P. 712–717. doi: 10.1007/s11434-009-0472-0.
- Okuzawa T., Shibata T., Ichinose T. et al. Short-period disturbances in the ionosphere observed at the time of typhoons in September 1982 by a network of HF Doppler receivers // J. Geomag. Geoelectr. 1986. Vol. 38. P. 239–266.
- Plougonven R., Teitelbaum H., Zeitlin V. Inertia gravity wave generation by the tropospheric midlatitude jet as given by the Fronts and Atlantic Storm-Track Experiment radio soundings // J. Geophys. Res. 2003. Vol. 108, No. D21, 4686, doi:10.1029/2003JD003535.
- Plougonven R. Snyder C. Inertia–Gravity Waves Spontaneously Generated by Jets and Fronts. Part I: Different Baroclinic Life Cycles // J. Atmos. Sci. 2007. Vol. 64. P. 2502–2520. DOI: 10.1175/JAS3953.1.
- Polyakova A.S., Perevalova N.P. Investigation into impact of tropical cyclones on the ionosphere using GPS sounding and NCEP/NCAR Reanalysis data // Adv. in Space Res. 2011. V. 48, P. 1196–1210.
- Prasad S.S., Schneck L.J., Davies K. Ionospheric disturbances by severe tropospheric weather storms // J. Atmos. Terr. Phys. 1975. Vol. 37. P. 1357–1363.
- Rishbeth H. F-regon links with the low atmosphere? // J. Atmos. and Sola-Terr. Phys. 2006. V. 68. Р. 469–478.
- Shen C.S. The correlations between the typhoon and the foF2 of ionosphere // Chin. J. Space Sci. 1982. Vol. 2, No. 4, P. 335–340.
- Taranenko Y.N., Inan U.S., Bell T.F. The interaction with the lower ionosphere of electromagnetic pulses from lightning: excitation of optical emissions // Geophys. Res. Lett. 1993. Vol. 20. P. 2675–2678.
- Thomas L., Worthington R.M., McDonald A.J. Inertia-gravity waves in the troposphere and lower stratosphere associated with a jet stream exit region // Ann. Geophys. 1999. Vol. 17. P. 115–121.
- Vadas S.L. Horizontal and vertical propagation of gravity waves in thermosphere from lower atmospheric and thermospheric sources // J. Geophys. Res. 2007. Vol. 112. P. A06305. doi: 10.1029/2006JA011845.
- Vincent R.A. Gravity wave coupling from below: A review // Climate and Weather of the Sun-Earth System (CAWSES): Selected Papers from the 2007 Kyoto Symposium. Tokyo: TERRAPUB, 2009. Р. 279–293.
- Zulicke C., Peters D.H.W. Impact of upper-level jet-generated inertia-gravity waves on surface wind and precipitation // Atmos. Chem. Phys. Discuss. 2007. No. 7, P. 15873–15909.