Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. №2. С. 212-224
Временные вариации температуры средней атмосферы над регионом юга Восточной Сибири по спутниковым данным MLS Aura
Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
В работе анализируются временные и высотные вариации температуры средней атмосферы (верхней тропосферы, стратосферы и мезосферы) за период с августа 2004 г. по август 2012 г. для региона Иркутска (52° с. ш., 104° в. д.), измеренной СВЧ зондом MLS (Microwave Limb Sounder), установленным на борту космического аппарата EOS Aura. Рассматриваются суточные, межсуточные и сезонные вариации температуры для высотных уровней порядка 11, 50 и 80 км. Отмечается сильная суточная и межсуточная изменчивость температуры на всех рассматриваемых высотных уровнях. Вариации температуры в течение суток проявляются в большинстве случаев в виде понижения температуры ночью по сравнению с дневными значениями. Особенно четко это различие отмечается на высотах верхней мезосферы. Отдельно были проанализированы временные вариации температуры и высоты стратопаузы и мезопаузы, в которых также отмечаются сезонная, суточная вариации и межсуточная изменчивость. В сезонном ходе температуры наблюдается четкая годовая вариация. Путем усреднения данных для каждого дня года за исследуемый период получены среднегодовые вариации температуры на заданных высотах. На основе анализа высотно-временных распределений температуры для каждого месяца рассматриваемого временного периода выявлены особенности сезонных вариаций температуры средней атмосферы. Отмечается сильное (разговорный стиль) различие степени изменчивости температуры атмосферы на высотах стратопаузы для летних и зимних условий. Причина этого различия, возможно, связана с тем, что на высотах стратосферы в исследуемом регионе юга Восточной Сибири каждую зиму наблюдаются внезапные стратосферные потепления – аномальные потепления воздуха в стратосфере, составляющие десятки градусов, при которых температура может иногда превосходить летний максимум.
Ключевые слова: нижняя и средняя атмосфера, ионосфера, взаимодействие слоев атмосферы, the lower and upper atmosphere, ionosphere, interaction between atmospheric layers
Полный текстСписок литературы:
- Гайгеров С.С. Исследование синоптических процессов в высоких слоях атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 252 с.
- Данилов А.Д., Казимировский Э.С., Вергасова Г.В., Хачикян Г.В. Метеорологические эффекты в ионосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 271 с.
- Данилов А.Д. Симпозиум по трендам в атмосфере // Гелиогеофизические исслед. 2012. Вып. 2. С. 47–53.
- Кашкин В.Б., Сухинин А.И. Дистанционное зондирование Земли из космоса. Цифровая обработка изображений. М.: Логос, 2001. 264 с.
- Кокин Г.А., Гайгерова С.С. Метеорология верхней атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 270 с.
- Кондратьев К.Я., Тимофеев Ю.М. Метеорологическое зондирование атмосферы из космоса. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 279 с.
- Криволуцкий А.А., Репнев А.И. Результаты российских исследований средней атмосферы в 2007–2010 гг. // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. Т. 48. № 3. С. 1–12.
- Перминов В.И., Семенов А.И. Модель широтных, сезонных и высотных изменений многолетнего температурного тренда средней атмосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 2007. Т. 47. № 5. С. 685–691.
- Шефов Н.Н., Семенов А.И., Хомич В.Ю. Излучение атмосферы как индикатор структуры и динамики верхней атмосферы. М.: Геос, 2006. 741 с.
- Artigas M.Z., Campra P.F. Stratospheric temperature trends between 10 and 70 hPa during the period 1948-2009 // The Open Atmosp. Sci. J., 2011. V. 5. P. 16–22.
- Beig G., Keckhut P., Lowe R.P. et al. Review of mesospheric temperature trends // Rev. Geophys. 2003. Vol. 41. № 4. P. 1015–1070, doi: 10.1029/2002RG000121.
- Forbes J.M., Wu D. Solar tides as revealed by measurements of mesosphere temperature by the MLS experiment on UARS // J. Atmos. Sci. 2006. V. 63. № 7. P. 177–1797.
- Huang F.T., Mayr H.G., Reber C.A., Russell J.M., Mlynczak M., Mengel J.G. Stratospheric and mesospheric temperature variations for the quasi-biennial and semiannual (QBO and SAO) oscillations based on measurements from SABER (TIMED) and MLS (UARS) // Ann. Geophys. 2006. V. 24. № 8. P. 2131–2149.
- Gavrilyeva G.A., Ammosov P.P. Near-mesopause temperatures registered over Yakutia // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2002. V. 64. № 8–11. P. 985–990.
- Jacobi C., Kürschner D. Long-period upper mesosphere temperature and plasma scale height variations derived from VHF meteor radar and LF absolute reflection height measurements // Adv. Radio Sci. 2006. № 4. P. 351–355.
- Ramaswamy V., Chanin M.-L., Angell J. et al. Stratospheric temperature trends: Observations and model simulations // Reviews of Geophysics. 2001. Vol. 39. № 1. P. 71–122.
- Solomon S.D., Qin M., Manning Z. et al. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press.
- States R.J., Gardner C.S. Thermal structure of the mesopause region (80-105 km) at 40°N latitude. Part I: Seasonal variations // J. Atmos. Sci. 2000. V. 57. № 1. P. 66–77.
- Svoboda A.A., Forbes J.M., Miyahara S. A space-based climatology of diurnal MLT tidal winds, temperatures and densities from UARS wind measurements // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2005. V. 67. № 16. P. 1533–1543.
- Wang D.Y., Ward W.E., Solheim B.H., Shepherd G.G. Wavenumber spectra of horizontal wind and temperature measured with WINDII, Part I: observational results // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2000. V. 62. № 11. P. 967–979.