Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 1. С. 299-305
Наблюдения вариаций полного электронного содержания в области солнечного терминатора в ионосфере
О.П. Борчевкина
1 , И.В. Карпов
2, 1 1 Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта, Калининград, Россия
2 Калининградский филиал института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Калининград, Россия
Одобрена к печати: 03.11.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-1-299-305
В работе представлена методика выделения спектров вариаций ионосферы с периодами акустико-гравитационных волн (АГВ) и внутренних гравитационных волн (ВГВ) на основе наблюдений сигналов навигационных спутников. Спектральные характеристики вариаций ионосферы определяются по наблюдениям полного электронного содержания (ПЭС) на трассах «спутник – станция приёма сигналов» с применением методов гармонического анализа. Длительность наблюдений сигналов навигационных спутников достигает нескольких часов, что позволяет исследовать динамику спектров вариаций ПЭС в диапазоне периодов АГВ и ВГВ в течение сеанса наблюдений. Возможности предложенной методики показаны на примере анализа гармонических составляющих вариаций ПЭС, полученных в наблюдениях сигналов спутников GPS на станциях Балтийского региона в периоды прохождения солнечного терминатора (СТ). Анализ наблюдений ПЭС в периоды прохождения СТ выявил повышение амплитуды вариаций с периодами АГВ в диапазоне 6–8 и 14–20 мин и особенности их динамики на различных этапах прохождения солнечного терминатора. Повышение амплитуды гармоник с периодами ВГВ (14–20 мин) отмечается перед и после прохождения СТ над станцией наблюдения. Всплески повышений амплитуд гармоник с периодами АГВ (6–8 мин) носят нерегулярный характер и могут проявляться на всех этапах прохождения СТ. На основе полученных результатов делается предположение, что вариации ионосферы в рассматриваемых частотных диапазонах обусловлены распространением волн из нижних слоёв атмосферы.
Ключевые слова: ионосфера, полное электронное содержание, акустико-гравитационные волны, внутренние гравитационные волны, солнечный терминатор
Полный текстСписок литературы:
- Антонова В. П., Дунгенбаева К. Е., Зализовский А. В., Инчин А. С., Крюков С. В., Сомсиков В. М., Ямпольский Ю. М. Различие спектров акустико-гравитационных волн в дневные и ночные часы, обусловленное неравновесными эффектами в атмосфере // Геомагнетизм и аэрономия. 2006. Т. 46. № 1. С. 106–114.
- Афраймовичм Э. Л., Астафьева Э. И., Войеков С. В., Гаврилюк Н. С., Едемский И. К., Живетьев И. В., Ишин А. Б., Косогоров Е. А., Леонович Л. А., Лесюта О. С., Паламарчук К. С., Перевалова Н. П., Полякова А. С., Смольков Г. Я., Ясюкевич Ю. В. Исследования ионосферных возмущений методами GPS радиозондирования в ИСЗФ СО РАН // Солнечно-земная физика. 2011. Вып. 18. С. 24–39.
- Ерохин Н. С., Зольникова Н. Н., Михайловская Л. А. Особенности взаимодействия внутренних гравитационных волн с температурно-ветровыми структурами атмосферы при распространении в ионосферу // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2007. Вып. 4. Т. 2. С. 84–89.
- Карпов И. В., Кшевецкий С. П. Механизм формирования крупномасштабных возмущений в верхней атмосфере от источников АГВ на поверхности Земли // Геомагнетизм и аэрономия. 2014. Т. 54. № 4. С. 553–562.
- Куницын В. Е., Сураев С. Н., Ахмедов Р. Р. Моделирование распространения акустико-гравитационных волн в атмосфере для различных поверхностных источников // Вестник Московского ун-та. Сер. 3. Физика. Астрономия. 2007. № 2. С. 59–63.
- Перцев Н. Н., Шалимов С. Л. Генерация атмосферных гравитационных волн в сейсмически активном регионе и их влияние на ионосферу // Геомагнетизм и аэрономия. 1996. Т. 36. С. 111–118.
- Петрухин Н. С., Пелиновский Е. Н., Бацына Е. К. Безотражательные акустико-гравитационные волны в атмосфере Земли // Геомагнетизм и аэрономия. 2012. Т. 52. № 6. С. 854–860.
- Сомсиков В. М. Солнечный терминатор и динамические явления в атмосфере (обзор) // Геомагнетизм и аэрономия. 2011. Т. 51. № 6. С. 723–735.
- Astafyeva E. I., Afraimovich E. L., Voeykov S. V. Generation of secondary waves due to intensive large-scale AGW traveling // Advances in Space Research. 2008. V. 41. P. 1459–1462.
- Baran L. W., Shagimuratov I. I., Tepenitzina N. J. The Use of GPS for Ionospheric Studies // Artificial satellites. J. Planetary Geodesy. 1997. V. 32. No. 1. P. 49–60.
- Fritts D. C., Alexander M. J. Gravity wave dynamics and effects in the middle atmosphere // Reviews of geophysics. 2003. V. 41. No. 1. P. 1–64.
- Hocke K., Schlegel К. A review of atmospheric gravity waves and Traveling ionospheric disturbances: 1982–1995 // Annales Geophysicae. 1996. V. 14. P. 917–940.
- Krasnov V., Drobzheva Ya., Lastovicka J. Acoustic energy transfer to the upper atmosphere from sinusoidal sources and a role of nonlinear processes // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2007. V. 69. No. 12. P. 1357–1365.
- Laštovichka J. Forcing of the ionosphere by waves from below // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2006. V. 68. No. 3–5. P. 479–497.
- Yiğit E., Knizova P. K., Georgieva K., Ward W. A review of vertical coupling in the Atmosphere-Ionosphere system: Effects of waves, sudden stratospheric warmings, space weather, and of solar activity // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2016. V. 141. P. 1–12.