Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. №1. С. 319-327
Вариации ионосферных параметров в азиатском регионе России
в период деятельности тропических циклонов
М.А. Черниговская
1, В.И. Куркин
1, И.И. Орлов
1, Б.М. Шевцов
2, И.Н. Поддельский
21 Институт солнечно-земной физики СО РАН, 664033 Иркутск, а/я 291
2 Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, 684034 Камчатский край, Елизовский район, п. Паратунка, ул. Мирная, д. 7
На основе анализа короткопериодных временных вариаций параметров ионосферы в работе продолжены исследования возможности проявления мощных метеорологических возмущений в нижней атмосфере в вариациях ионосферных параметров в дальней от региона источника возмущения зоне. В качестве источника воздействия на ионосферу снизу рассматривались сильные метеорологические возмущения в тропосфере - тропические циклоны (ТЦ). Для анализа использовались данные максимальных наблюдаемых частот (МНЧ) сигналов наклонного зондирования (НЗ) вдоль трасс Магадан-Иркутск, Хабаровск-Иркутск и Норильск-Иркутск, проходящих в регионах Восточной Сибири и Дальнего Востока, весной (март-апрель), летом (июль) и осенью (сентябрь-октябрь) 2010 г. С помощью частотного анализа данных МНЧ выявлены временные интервалы с повышенной энергетикой короткопериодных колебаний, которые можно интерпретировать как проявление крупномасштабных перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ), источниками которых являются ВГВ с периодами 1-5 часов. В результате комплексного анализа гелио-геомагнитных, ионосферных и атмосферных данных, а также спутниковых данных о ТЦ, предпринята попытка связать ряд выявленных ПИВ с откликами ионосферы на ТЦ, действовавшие в северо-западной акватории Тихого океана в рассматриваемые временные интервалы. В летние и осенние месяцы, в период активного тропического циклогенеза, отмечено значительное усиление энергетики короткопериодных волновых возмущений на трассах НЗ. Интенсивность наблюдаемых ПИВ уменьшалась по мере удаления средних точек трасс НЗ к западу от потенциальных источников ВГВ. Для анализируемых трасс НЗ выявлен различный отклик ионосферы на прохождение волновых возмущений от одних источников ВГВ. Полученные спектры вариаций МНЧ сигналов НЗ для весенних месяцев, когда циклоническая активность в северо-западной акватории Тихого океана низкая, в спокойных гелио-геомагнитных условиях можно рассматривать как «фоновые». Проведено сравнение «фоновых» спектров со спектрами амплитуд возмущений, полученными в периоды активной деятельности тропического циклогенеза летом и осенью.
Ключевые слова: верхняя и средняя атмосфера, ионосфера, взаимодействие слоев атмосферы, волновые возмущения, тропические циклоны
Полный текстСписок литературы:
- Ахмедов Р.Р., Куницын В.Е. Моделирование ионосферных возмущений, вызванных землетрясе- ниями и взрывами // Геомагнетизм и аэрономия, 2004. Т. 44. № 1. С. 105-112.
- Ванина-Дарт Л.Б., Шарков Е.А. Влияние тропических циклонов на ионосферу и атмосферу в целом как один из важнейших составляющих климатических процессов // Современные про- блемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2009. Вып. 6. Т. II. С. 269-273.
- Ерохин Н.С., Михайловская Л.А., Шалимов Л.С. Прохождение крупномасштабных внутренних гравитационных волн на ионосферные высоты через ветровые структуры в нижней и средней атмосфере // Геофизические исследования, 2007. Вып. 7. С. 53-64.
- 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.
- Орлов И.И., Ильин Н.В. О текущих спектрах сигналов // Радиолокация. Навигация. Связь / Под ред. Борисова В.И. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2000. Т.1. С. 361-365.
- Перевалова Н.П., Ишин А.Б. Эффекты тропических циклонов в ионосфере по данным зондиро- вания сигналами спутниковой радионавигационной системы GPS // Исследование Земли из кос- моса, 2010, № 3, С. 49-61.
- Перевалова Н.П., Полякова А.С., Ишин А.Б., Воейков С.В. Исследование волновых возмуще- ний ионосферной плазмы по данным дистанционного зондирования во время урагана Katrina 326 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2010. Т. 7. № 1. С. 190-200.
- Черниговская М.А., Шарков Е.А., Куркин В.И. и др. Исследование временных вариаций ионос- ферных параметров в регионе Сибири и Дальнего Востока // Современные проблемы дистанци- онного зондирования Земли из космоса, 2008. Вып. 5. Т. I. С. 567-574(а).
- Черниговская М.А., Шарков Е.А, Куркин В.И. и др. Короткопериодные временные вариации ио- носферных параметров в регионе Сибири и Дальнего Востока // Исследование Земли из космо- са, 2008. № 6. С. 17-24(б).
- Черниговская М.А., Куркин В.И., Орлов И.И. и др. Совместный анализ короткопериодных вре- менных вариаций ионосферных параметров в регионе Сибири и Дальнего Востока и процессов тропического циклогенеза // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2009. Вып. 6. Т. 2. С. 324-332.
- Черниговская М.А., Куркин В.И., Орлов И.И. и др. Исследование связи короткопериодных вре- менных вариаций параметров ионосферы в северо-восточном регионе России с проявлениями тропических циклонов // Исследование Земли из космоса, 2010, № 5, С. 32-41(а).
- Черниговская М.А., Куркин В.И., Орлов И.И. и др. Исследование воздействия тропических ци- клонов на вариации параметров ионосферы в азиатском регионе России // Современные пробле- мы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2010. Т. 7. № 3. С. 120-127(б).
- Шарков Е.А. Спутниковые исследования тропического циклогенеза: особенности и достижения современного этапа // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космо- са, 2010. Т. 7. № 3. С. 29-48.
- Bishop R.L., Aponte N. 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.
- Fabric C.-M., Greg R., Laurent R., Jean L. Gravity wave characteristics over Tromelin Island during the passage of cyclone Hudah // Geophys. Res. Lett., 2002. Vol. 29. No. 6. P. 18/1-18/4.
- 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., Schlegel K. A review of atmospheric gravity waves and travelling ionospheric disturbances: 1982-1995 // Ann. Geophys., 1996. Vol. 14. P. 917-940.
- Kazimirovsky E.S. Coupling from below as a source of ionospheric variability: a review // Ann. Geophys., 2002. Vol. 45, No. 1. P. 11-29.
- Lastovicka J. Forcing of the ionosphere by waves from below // J. Atmos. Solar. Terr. Phys., 2006. Vol. 68. P. 479-497.
- 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: 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.
- Zuo Xiao, Sai-guan Xiao, Yong-qiang Hao, Dong-he Zhang Morphological features of ionospheric response to typhoon // J. Geophys. Res., 2008. Vol. 112. No. A4. A04304.