1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геомагнетизм и аэрономия
  4. T. 61, № 4, 2021

Геомагнетизм и аэрономия, 2021, T. 61, № 4, стр. 520-531

Некоторые прикладные аспекты изучения трендов в верхней и средней атмосфере

А. Д. Данилов 1, *, Н. А. Бербенева 2

1 Институт прикладной геофизики им. акад. Е.К. Федорова Росгидромета
г. Москва, Россия

2 Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
г. Москва, Россия

* E-mail: adanilov99@mail.ru

Поступила в редакцию 09.01.2021
После доработки 11.01.2021
Принята к публикации 28.01.2021

Полный текст (PDF)

Аннотация

Показано, что в настоящее время наблюдаются тренды параметров средней и верхней атмосферы и ионосферы, которые уже приводят или могут в обозримом будущем привести к изменениям в этих сферах. Указаны тренды этих параметров, которые, на наш взгляд, уже сейчас имеют выход на прикладные задачи. В средней атмосфере это – увеличение количества паров воды, которое может повлиять на судьбу озонового слоя. Оно объясняет также рост явлений полярных мезосферных летних эхо, беспокоящих оборонные ведомства. Там же происходит изменение системы ветров и усиление проникновения внутренних волн в ионосферу. Это должно приводить к существенному усилению “метеорологического контроля” ионосферы. Тренды плотности на спутниковых высотах уже сейчас приводят к увеличению времени жизни объектов “космического мусора” и повышению вероятности их столкновения с космическими аппаратами. Отрицательный тренд количества атомного кислорода в термосфере указывает, скорее всего, на усиление турбулентной диффузии. Видимо, это потребует корректировки термосферных моделей, используемых для многих прикладных задач. Отрицательные тренды температуры ионов в ионосфере могут уже сейчас влиять на работы систем глобального позиционирования. Тренды полного содержания электронов и приведенной толщины ионосферы связаны с корректировкой систем позиционирования и других подобных систем. Обнаружено, что происходит “опускание” уровней постоянных величин Ne в области D. Это должно учитываться в системах, использующих распространение радиоволн СДВ- и ДВ-диапазонов. Тренды критической частоты слоя F2 могут уже в ближайшее время привести к изменениям foF2, которые, как показывают расчеты, значительно влияют на параметры радиотрасс КВ-диапазона.

1. ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время является общепризнанным тот факт, что человеческая деятельность влияет на окружающую среду в целом и атмосферу, в частности. Наиболее известным примером является истощение слоя озона в 80–90-х годах прошлого века, которое было вызвано использованием галогенсодержащих соединений (галонов) как в промышленности, так и в бытовой химии. К счастью для человечества, глобальное уменьшение количества озона удалось остановить благодаря объединенным усилиям ведущих мировых держав (так называемый “Монреальский протокол”) по замене галонов другими соединениями, не приводящими к каталитическим циклам уничтожения озона.

Вторым примером влияния человечества на окружающую среду является явление глобального потепления. Обсуждение этого явления выходит за рамки данной статьи. Мы упоминаем о нем только потому, что именно то увеличение парниковых газов (в основном это – двуокись углерода СО2, и мы для простоты будем говорить только о ней), которое вызывает парниковый эффект в тропосфере, существенно влияет и на поведение вышележащих атмосферных слоев от стратосферы до термосферы. Группой ученых [Laštovička et al., 2008] была выдвинута концепция оседания и охлаждения средней и верхней атмосферы. Эта концепция с тех пор нашла много надежных подтверждений.

В этой статье мы дадим краткий обзор сегодняшнего положения дел с трендами параметров средней и верхней атмосферы и ионосферы и кратко обсудим, к каким прикладным проблемам изучение этих трендов относится уже сегодня или с большой вероятностью будет относиться в ближайшем будущем.

Подробный обзор всех аспектов проблемы трендов средней и верхней атмосферы и ионосферы потребовал бы большого объема статьи, очень большого числа ссылок и увел бы нас от основного вопроса данной публикации. Поэтому мы ограничимся констатацией наиболее важных аспектов этой проблемы, как она видится сегодня, отсылая читателя за детальными описаниями и более полным списком ссылок к обзорам: Данилов и Константинова [2020а], Laštovička [2017, 2018].

2. СРЕДНЯЯ АТМОСФЕРА

Монотонное увеличение количества двуокиси углерода в атмосфере продолжается непрерывно. Рост количества СО2 согласно измерениям на ст. Mauna Loa (США) составляет 2 ppm в год [Yue et al., 2018]. В настоящее время превышение над доиндустриальным уровнем (1980 г.) составляет чуть менее 30%. Таким образом, факт роста количества СО2 в атмосфере общеизвестен. Результатом этого роста в тропосфере является глобальное потепление, проявления которого уже сегодня широко известны. Но увеличение количества СО2 происходит во всей толще атмосферы.

В соответствии с физическими законами, контролирующими распределение барометрических параметров в атмосфере, состав атмосферы (в силу действия турбулентной диффузии) должен оставаться постоянным до высоты так называемой турбопаузы (~110–120 км). Именно поэтому увеличение количества СО2 в результате антропогенной деятельности неизбежно должно происходить и на всех высотах средней атмосферы и в области MLT (мезосфера и нижняя термосфера). То, что это действительно происходит, подтвердили измерения аппаратурой SABER на спутнике TIMED [Mlynczak et al., 2016]. Согласно 20-летним измерениям аппаратурой SABER на спутнике TIMED [Yue et al., 2016] рост количества СО2 ниже 80 км происходит с той же скоростью, что и в тропосфере: 5% за десятилетие. Тренды СО2 составляют 20.6 ± 3.0, 19.5 ± 4.5 и 19.9 ± 5.5 ppm за десятилетие на высотах 80, 90 и 100 км, соответственно [Yue et al., 2018]. Авторы специально подчеркивают, что из данных убраны эффекты солнечной активности и квазидвухлетних осцилляций (QBO), которые могут искажать получаемые тренды.

На рисунке 1 приведено изменение количества двуокиси углерода со временем на высоте 45 км по измерениям аппаратурой SOFIE на спутнике AIM согласно [Su et al., 2018]. Видно, что в северном полушарии тренд на 45 км близок к тренду, получаемому на ст. Mauna Loa, тогда как в южном полушарии этот тренд заметно выше: ~3 ppm в год.

Рис. 1.

Изменение количества СО2 в течение последнего десятилетия по измерениям аппаратурой SOFIE на высоте 45 км согласно Su et al. [2018].

Здесь мы имеем наглядный пример важности изучения трендов в вышележащих слоях атмосферы. Измерения трендов СО2 на высотах стратосферы и мезосферы нужны для контроля трендов, получаемых по наземным измерениям. Измерять небольшие изменения газовых примесей в приземной загрязненной атмосфере трудно, и даже эталонные измерения на ст. Mauna Loa нуждаются в проверке. Измерения дистанционными методами на различных высотах в средней атмосфере поэтому очень важны – они являются такой проверкой и дают хорошее согласие с наземными наблюдениями.

Первый детальный анализ всей совокупности измерений температуры в средней атмосфере был представлен Beig [2002]. В серии более поздних работ большой группы авторов во главе с G. Beig были уточнены результаты, полученные ранее, и подтверждено существование систематического охлаждения атмосферного газа на высотах средней атмосферы.

В последующие годы результаты оценок трендов Т в средней атмосфере неоднократно уточнялись. Было получено, что данные измерений различными наземными и спутниковыми методами хорошо согласуются между собой [Beig, 2018]. Например, согласно Sharma et al. [2016] измерения аппаратурой SABER на спутнике TIMED и аппаратурой HALOE на спутнике UARS дают изменения Т со временем, близкие между собой и с наземными лидарными измерениями.

Много лет шла дискуссия вокруг трендов появления серебристых облаков (NLC) и явлений РМС (полярные мезосферные облака) и PMSE (полярные мезосферные летние эхо). Эта дискуссия была обусловлена, прежде всего, тем, что явления PMSE видны как сигналы на радарах, в том числе и задействованных в оборонительной службе разных стран, а потому способны вызывать ложные тревоги. Это, естественно, беспокоило соответствующие ведомства.

Однако природу указанных явлений и их взаимосвязь удалось выяснить. Оказалось, что наблюдения всех трех явлений (PMC, NLC, и PMSE) дают значимый положительный тренд. Согласно измерениям на 8 спутниках, частота появления PMC увеличилась в 1.5 раза. Такое же изменение наблюдается и по частоте появления NLC. Радары фиксируют рост числа PMSE. В качестве иллюстрации на рис. 2 приведено изменение со временем частоты появления (ЧП) PMSE согласно Latteck [2016]. Все три явления связаны с количеством воды и температурой (ледяные кристаллы) и, таким образом, указывают на понижение температуры атмосферы на высотах 82–84 км и увеличение количества паров воды.

Рис. 2.

Изменение со временем частоты появления PMSE согласно Latteck [2016].

В результате большой программы по изучению NLC [Lübken et al., 2018a, b] был получен ряд новых результатов. Прежде всего, оказалось, что частота появления NLC существенно растет: вероятность наблюдения NLC по сравнению с доиндустриальным периодом (в качестве границы обычно принимается 1980 г.) выросла в 10 раз (!).

При этом растет не яркость облаков, как считалось до этого, а именно частота их возникновения. Более того, оказалось, что основной причиной трендов NLC является не охлаждение окружающего газа, а увеличение в этом газе количества паров воды. Охлаждение газа понижает высоту серебристых облаков, но мало влияет на их яркость. Увеличение количества ледяных кристаллов, образующих облака, а, следовательно, и их яркости, происходит из-за увеличения количества Н2О. Обнаружению положительных трендов паров воды в стратосфере и мезосфере было посвящено несколько публикаций [Nath, 2018; Lübken et al., 2018b; Ratnam, 2018]. В частности, было показано, что на высотах 30–50 км количество паров воды растет на 3% за десятилетие [Ratnam, 2018].

Необходимо отметить, что обнаружение указанного тренда количества Н2О требует существенного уточнения, или даже пересмотра, схемы фотохимических процессов, определяющих поведение озона в термосфере, поскольку соединения семейства НОх играют в этой схеме существенную роль [Брасье и Соломон, 1987]. Таким образом, результаты, связанные с PMSE, имеют даже два прикладных аспекта. Во-первых, они сняли проблемы радарных наблюдений непонятных эхо, поскольку доказали, что это – одно из проявлений комплекса явлений, связанных с ростом количества воды в мезосфере. Во-вторых, они указывают на необходимость уточнения фотохимии озона в мезосфере, а это важно для прогнозирования будущего озонного слоя.

На сегодня картина трендов температуры в средней атмосфере выглядит следующим образом. Температура в стратосфере и мезосфере продолжает понижаться – наиболее сильный отрицательный тренд составляет 3 К за десятилетие на высотах 40 и 60 км. Охлаждение стратосферы в северном полушарии несколько замедлилось из-за восстановления количества озона. В мезосфере заметного восстановления озона не происходит, и отрицательный тренд температуры по-прежнему составляет 3–4 К за десятилетие.

Отметим здесь один важный для данного рассмотрения факт. Увеличение температуры в тропосфере в глобальном масштабе еще мало (0.85 К), хотя оно уже приводит из-за нарушения системы циркуляции к заметным погодным катаклизмам и увеличению аномальных атмосферных явлений (штормов, торнадо, тайфунов и т.д.) в различных регионах Земли. Для измерения столь небольшого изменения температуры необходимы специальные усилия с использованием прецизионной аппаратуры. А обнаружение за тот же период уменьшения температуры в мезосфере на 4 К с помощью современной техники (например, лидарной) представляет собой гораздо более реальную задачу. Таким образом, результаты изучения трендов в вышележащих атмосферных слоях обеспечивают подтверждение реальности увеличения количества СО2 в атмосфере, а, следовательно, и глобального потепления.

Поскольку уменьшается температура мезосферы, в соответствии с барометрическим законом должна уменьшаться и ее плотность. По данным метеорных радаров в Beijing и Mohe (Китай) высота сгорания метеоров систематически уменьшается (на 56.2 м в год и 65.8 м в год, соответственно) [Liu H.-L., 2018]. Это подтверждает отрицательные тренды (уменьшение) плотности атмосферы на высотах ~90 км, поскольку метеоры сгорают в атмосфере, достигнув определенной плотности атмосферного газа.

Уменьшение температуры в средней атмосфере происходит неравномерно по земному шару, поэтому это уменьшение (да еще различное на разных широтах) должно неизбежно влиять, прежде всего, на ветровой режим стратосферы и мезосферы. Такое влияние-действительно заметно [Emmert et al., 2001; Portnyagin et al., 2006; Hoffmann and Chau, 2016; Jacobi et al., 2016; Reid et al., 2018]. Преобладающий зональный ветер становится все более близок к восточному (направленному на восток). Этот факт создает более благоприятные условия для распространения вверх через стратосферу и мезосферу атмосферных волн, генерируемых в тропосфере в результате природных явлений (штормы, атмосферные фронты, землетрясения и т.д.) и антропогенной деятельности.

Согласно Hoffmann and Chau [2016] на h = 74 км максимальная скорость ветров с востока уменьшилась с 2000 до 2016 гг. на 8 м/с. При этом интенсивность ВГВ на 80 км возросла с 35 до 40 единиц. Согласно измерениям прибором SABER в высоких широтах южного полушария наблюдается рост интенсивности ВГВ на 20% за десятилетие [Yue et al., 2016]. В работе [Liu X. et al., 2018] экспериментально обнаружен рост количества ВГВ на высотах 35–60 км на 12–15% за десятилетие. Согласно Deng [2018] тренд ВГВ на 100 км составляет +10% в год. Этот тренд очень важен для анализа физических процессов в области турбопаузы (110–120 км), поскольку диссипация ВГВ в этой области является основным источником турбулентности на этих высотах. Таким образом, усиление проникновения ВГВ через барьер горизонтальных ветров очень важно для проблемы увеличения коэффициента турбулентной диффузии, о которой будет говориться ниже.

Известно, что ионосфера реагирует на события в тропосфере. Это явление получило название “метеорологический контроль” или “влияние снизу” (coupling from below) и подробно описано в монографии Данилова и др. [1987]. В настоящее время уже надежно установлено, что переносчиком возмущений из тропосферы в ионосферу являются внутренние волны различных масштабов. Описанное выше “улучшение” проникновения таких волн через барьер циркуляции в средней атмосфере в результате температурных трендов может очень значительно усилить “влияние снизу”. Не исключено, что уже сейчас надо пересматривать учет влияния метеорологической обстановки на состояние ионосферы (особенно области D) в моделях и алгоритмах, используемых для прогноза состояния ионосферы и условий распространения радиоволн в прикладных задачах.

3. ТЕРМОСФЕРА

3.1. Плотность атмосферы на спутниковых высотах

Первые указания на то, что анализ орбит спутников показывает, что плотность термосферного газа r систематически уменьшается, были представлены Keating et al. [2000]. Эти данные были подтверждены в работах [Emmert et al., 2004; Marcos et al., 2005]. Все три группы результатов хорошо согласовались между собой и давали отрицательный тренд плотности на 400 км в пределах 1.7–7.4% за десятилетие.

В дальнейшем аналогичный анализ проводился и другими группами авторов, и в настоящее время вывод об уменьшении плотности термосферы основывается на анализе более чем 10 000 спутниковых орбит. В результате этого анализа выяснилось, что магнитуда отрицательных трендов r сильно меняется с уровнем солнечной активности. Отрицательный тренд минимален при высокой активности (–(1–2)% за десятилетие) и может достигать –8% в период солнечного минимума [Solomon et al., 2018].

Вряд ли нужно пояснять, что точное знание плотности атмосферы на спутниковых высотах жизненно важно для целого ряда прикладных задач – организации наблюдений за конкретными объектами, планирование времени их жизни в атмосфере, оценки вероятности их столкновения с другими объектами.

Venchiarutti et al. [2016] показали, что уменьшение плотности атмосферы, наблюдаемое уже сейчас, влияет на орбиты космических аппаратов и объектов космического мусора (space debris). Время жизни таких объектов на низких орбитах увеличивается на 2–5% за десятилетие. Это автоматически приводит к увеличению числа одновременно существующих объектов и, соответственно, вероятности их столкновения с действующими космическими аппаратами. Если падение плотности термосферы будет продолжаться с той же скоростью, то очень скоро вероятность таких столкновений может возрасти до критической величины.

3.2. Концентрация атомного кислорода

Изменение состояния термосферы и средней атмосферы неизбежно должно приводить и к изменению фотохимических параметров термосферы, в частности – состава термосферного газа. Наибольший интерес представляет изменение количества атомного кислорода, поскольку он играет большую роль в формировании ионосферных слоев F1 и F2, а также в ряде других фотохимических процессов.

Данилов и Константинова [2014, 2016] подробно рассмотрели вопрос о трендах величины [O]. Проанализировав на основании анализа данных вертикального зондирования тренды критической частоты foF2 и связи между foF2 и hmF2, они пришли к выводу, что происходит систематическое уменьшение концентрации атомного кислорода в термосфере. Это уменьшение на высотах области F составляет ~10% за десятилетие [Danilov, 2015].

Прикладной аспект этого результата связан с тем, что распределение атомов О в термосфере определяется скоростью переноса этих атомов вниз через турбопаузу за счет турбулентной диффузии. Если полученный на основании ионосферных трендов вывод об уменьшении [O] справедлив, это означает, что идет усиление турбулентной диффузии.

По наблюдениям на двух спутниках обнаружена высокая скорость увеличения количества СО2 на h = 80–110 км, в два раза превышающая скорость роста СО2 в тропосфере и средней атмосфере (подробнее см. в обзоре Данилова и Константиновой [2020a]). Emmert [2012] предположил, что такое увеличение может быть связано с усилением турбулентной диффузии в области турбопаузы (100–120 км). Garsia et al. [2014] показали, что для объяснения такого увеличения [CO2] с помощью модели WACCM необходимо предположить, что коэффициент турбулентной диффузии Kzz растет со скоростью ~30% за десятилетие. На необходимость увеличения Kzz в модели WACCM для объяснения увеличения [CO2] указывали также Yue et al. [2016] и Liu H.-L. et al. [2018]. Очень может быть, что описанные выше оценки уменьшения количества атомов О на основании ионосферных трендов как раз и дают усиление турбулентной диффузии, которое необходимо для решения проблемы высоких трендов СО2 на 80–110 км.

3.3. Температура ионов

Результаты измерения температуры ионосферы Ti на установках некогерентного рассеяния (НР) дали неожиданно высокие величины отрицательных трендов Ti (2–5 K в год) во всей толще ионосферы, кроме слоя F1, где тренд оказался положительным. Следует сразу подчеркнуть, что измерения методом НР дают температуру ионов. Вопрос о том, равна ли температура нейтрального газа в термосфере температуре ионной составляющей, обсуждается с начала измерений методом НР, но, к сожалению, не решен окончательно и по сей день. Во всех работах, однако, принимается, что Тn = Тi, по крайней мере ниже 300 км, и поэтому на основании данных НР можно говорить об охлаждении термосферного газа в области F и ниже.

Поскольку высокие тренды Ti, полученные методом НР (прежде всего, в Millstone Hill) [Zhang and Holt, 2013], вошли в явное противоречие с данными о трендах плотности, описанными выше, вокруг этой проблемы развернулась широкая дискуссия. Опуская здесь эту дискуссию (она подробно описана в обзоре Данилова и Константиновой [2020a]), отметим, что на сегодня высокие тренды Ti получены на пяти установках НР.

Zhang et al. [2016a, 2016b] подробно рассмотрели результаты наблюдений на четырех установках НР (Millstone Hill, Chatanika (Poker Flat), Sondrestrom и Saint Santin), и подтвердили наличие высоких отрицательных трендов Ti (см. рис. 3) выше 200 км. В то же время, эти наблюдения дают высокие положительные тренды Ti на высотах слоя F1.

Рис. 3.

Дневные (12:00 LT ± 3 ч) тренды Тi по измерениям на четырех установках НР (Millstone Hill, Saint Santin, Chatanika (Poker Flat) и Sonderstrom) согласно Zhang et al. [2016b].

Результаты измерений Ti на установке EISCAT (Trömso, Норвегия), не вошедшие в сводку измерений на рис. 3, также дают большие (более 10 К за десятилетие) отрицательные тренды Ti выше 220 км и большие положительные тренды в слое F1.

Таким образом, заключения о высоких трендах ионной температуры базируются на очень большом количестве измерений. Однако, наблюдения орбит более чем 10 000 спутников дают тренды плотности атмосферы, которые соответствуют трендам температуры атмосферы на 400 км ~0.2 К в год [Emmert, 2015]. Наблюдающееся противоречие вызывает горячие споры. Одним из решений проблемы может быть предположение, что (вопреки принятым представлениям) температуры ионов и нейтральных частиц на рассматриваемых высотах не равны.

Сильные отрицательные тренды температуры ионов в ионосфере выше максимума слоя F 2, измеренные методом НР и достигающие 50–60 К за десятилетие (см. рис. 3) должны уже сейчас влиять на работы систем глобального позиционирования и, несомненно, будут влиять в обозримом будущем, если будет происходить дальнейшее усиление отрицательных трендов Тi.

Изменение Тi должно неизбежно сказываться и на важнейшем параметре ионизационно-рекомбинационного цикла в ионосфере – эффективном коэффициенте рекомбинации αeff, поскольку определяющие его фотохимические процессы сильно зависят от температуры ионов.

4. ПАРАМЕТРЫ ИОНОСФЕРЫ

Роль состояния ионосферы в решении многочисленных задач, связанных с распространением радиоволн различных диапазонов, очевидна и пояснения не требует. Ионосферная информация составляет большую долю общего количества информации, выдаваемой любой службой космической погоды потребителям, поэтому вопрос о трендах параметров ионосферных слоев имеет особенно большое прикладное значение. Проблема ионосферных трендов сложна, и ее описание выходит за рамки данной статьи. Мы вновь отсылаем читателя к недавнему обзору Данилова и Константиновой [2020a], а ниже ограничимся лишь указанием на прикладные аспекты изменений, которые происходят в различных ионосферных параметрах.

4.1. Область D

В самой нижней части ионосферы (область D) все исследования приводят к одному и тому же выводу – концентрация электронов в области D увеличивается и это приводит (в силу специфики вертикального профиля [e]) к тому, что уровни заданной электронной концентрации монотонно уменьшаются.

Данилов и Смирнова [1999] получили положительный тренд Ne, анализируя результаты всех опубликованных ракетных измерений. Результаты анализа собственных ракетных измерений Ne в области D австрийской группы авторов [Friedrich and Torkar, 2001] были позже подтверждены Friedrich and Pock [2016]. Был получен положительный тренд Ne на высотах 75–95 км, равный 1% в год. Причина наблюдаемого поведения области D со временем ясна в рамках концепции оседания и охлаждения атмосферы. Вертикальный профиль величины Ne в области D монотонно растет. Сама величина электронной концентрации жестко привязана к плотности нейтральной атмосферы, поскольку определяется фотохимическими процессами с участием основных нейтральных компонент (N2 и О2). Таким образом, если происходит оседание атмосферы, вертикальный профиль Ne смещается вниз, и при этом очевидным образом на каждой фиксированной высоте величина электронной концентрации повышается.

Увеличение концентрации электронов на фиксированных высотах нижней ионосферы было впервые получено также и по наблюдениям отражения радиоволн на фиксированных частотах [Таубенхайм и др., 1988; Taubenheim et al., 1990]. В дальнейшем подобные измерения методом стандартных фазовых высот проводились в течение двух десятилетий. Подробное описание метода и результатов можно найти в работе [Peters and Entzian, 2015].

Положительные тренды Ne в области D получены по измерениям высоты отражения радиоволн СДВ-диапазона (24.0 кГц) [Clilverd et al., 2017]. Измерения показали, что с 1971 по 2016 гг. эта высота уменьшилась на 3 км. В ДВ-диапазоне получено уменьшение высоты отражения на 114 м за десятилетие [Peters et al., 2017]. В силу специфики высотного профиля электронной концентрации в нижней части области D результаты анализа ракетных данных и результаты, полученные методом распространения радиоволн, прекрасно согласуются между собой. При этом результаты СДВ- и ДВ-измерений дают количественные изменения параметров распространения, что уже сейчас может быть важно для работ систем радиосвязи в этих диапазонах и, несомненно должно будет учитываться в будущем.

4.2. Область Е

Тренды критической частоты слоя Е, foE, долгое время были предметом дискуссии. Разными исследователями получались как положительные, так и отрицательные тренды. Неожиданные результаты, касающиеся трендов foE, были получены в работах Данилова и Константиновой [2018] и Danilov and Konstantinova [2019]. Обнаружены тренды критической частоты foE, которые демонстрируют изменение с сезоном и временем суток. Для двух станций Juliusruh и Slough, имеющих близкую широту, в утренние часы величины k(foE) положительны и достигают 0.02–0.04 МГц в год, в околополуденные часы они малы (по модулю меньше 0.01 МГц в год), а в вечерние часы – отрицательны и достигают минус (0.05–0.06) МГц в год. Эти результаты иллюстрирует рис. 4. Возможно, существование трендов разного знака в разные моменты суток и может объяснить разные результаты, получавшиеся разными авторами.

Рис. 4.

Изменение трендов foE на ст. Juliusruh (а) и Slough (б) с LT и сезоном.

Изменение со временем критической частоты слоя Е может иметь следующее прикладное значение. Один из распространенных методов (метод Bilitza) нахождения высоты слоя F2, hmF2, из данных вертикального зондирования требует знания foE. Если эта величина, действительно, существенно изменяется со временем, причем в разные стороны в разные моменты суток, то не учет этого факта может приводить к существенным ошибкам в определении высоты слоя F2.

4.3. Слой F2

Хотя вокруг трендов параметров ионосферного слоя F2 ведется определенная дискуссия, все исследователи приходят к выводу о существовании отрицательных трендов foF2. Обсуждается лишь магнитуда этих трендов. Мы здесь будем опираться на результаты, полученные в ФГБУ ИПГ Росгидромета и представленные в многочисленных публикациях (мы вновь отсылаем читателя к обзору Данилова и Константиновой [2020a]).

Согласно указанным публикациям в результате анализа данных примерно двадцати ионосферных станций получено, что в слое F2 наблюдаются отрицательные тренды критической частоты foF2 и высоты слоя hmF2. Тренды foF2 зависят от местного времени (максимальны около полудня) и сезона (зимой выше, чем летом). Примеры суточного хода трендов k приведены на рис. 5.

Рис. 5.

Зависимость тренда k от местного времени в феврале для четырех станций: Juliusruh (кружки), Rome (ромбы), Slough (треугольники) и Boulder (квадраты). Согласно Данилову и Константиновой [2020а].

Получено, что наибольшие по магнитуде тренды foF2 наблюдаются зимой в околополуденные часы суток и могут достигать минус 0.06–0.08 МГц в год. За 10 лет такие тренды могут приводить к умеьшению foF2 на 0.6–0.8 МГц, что будет составлять 6–8% от средней величины порядка 10 МГц.

Оценивать, насколько указанные тренды важны при решении прикладных задач радиосвязи, должны, естественно, специалисты по распространению радиоволн с учетом конкретных задач и возможностей аппаратуры. Мы приведем один пример такого рода оценок.

Fagre et al. [2018] опубликовали результаты изучения влияния трендов слоя F 2 на условия распространения радиоволн коротковолнового диапазона. Используя классический метод описания распространения радиоволн в ионосфере (так называемый метод “ray tracing”), они провели расчеты изменения дальности R и высоты h отражения радиоволн различных частот при наклонном падении на ионосферу под разными углами α при уменьшении концентрации электронов в области F на 1% и 5%.

Результаты приведены в таблице 1, взятой из работы [Fagre et al., 2018]. Эта таблица показывает, что при указанных изменениях Ne изменяется расстояние до точки прихода радиолуча R и высоты отражения h для различных частот при постоянном угле излучения α и для разных углов α при постоянной частоте 17.0 МГц. Максимальный эффект наблюдается при постоянной величине α: на частоте 17.5 МГц величина h увеличивается на 7 км, а на частоте 18.8 МГц величина R растет на 147 км.

Таблица 1.  

Изменение дальности R и высоты отражения h в км для радиотрасс на разных частотах при разных величинах Ne

  f = 17.0 МГц f = 17.5 МГц f = 18.0 МГц
Ne R h R h R h
1.0Ne 1555 183 1605 188 1697 195
0.99Ne 1561 185 1637 189 1736 197
0.95Ne 1611 188 1699 195 1844 201

Этот результат особенно важен для работы служб космической погоды, поскольку там регулярно ведутся расчеты радиотрасс для большого количества потребителей. При современных трендах параметров области F уменьшение концентрации в ней до значений, когда описанные эффекты станут заметны и должны будут учитываться в программах расчета условий распространения радиоволн, может произойти уже через несколько лет.

Следует упомянуть еще об одном результате, полученном недавно (Данилов и Константинова [2020б], Данилов [2021]). Речь идет о том, что наиболее часто используемый индекс солнечной активности F10.7 плохо описывает изменение солнечного ультрафиолета, определяющего поведение ионосферы, в 24-м цикле солнечной активности. Этот результат важен в прикладном плане потому, что в подавляющем большинстве прогностических моделей и программ, используемых для прогноза распространения радиоволн, входным параметром является именно F10.7. Анализ трендов foF2 в 22, 23 и 24-м циклах СА позволил предложить эффективные величины F10.7, которые целесообразно использовать в ионосферных моделях при анализе условий распространения радиоволн в 24-м цикле.

4.4. Полное содержание электронов

Неоднократно делались попытки выделить долговременные тренды полного содержания электронов (TЕC). Однако все они встречают трудности из-за того, что при измерениях ТЕС излучающий радиоволны спутник непрерывно перемещается, изменяя широту, долготу и местное время, а потому получение рядов однородных данных, необходимых для нахождения трендов, представляется сложной задачей.

Положительные тренды ТЕС, опубликованные Lean et al. [2011], признаны ошибочными [Laštovička, 2018]. В настоящее время установлено только, что тренды ТЕС отрицательны (что согласуется с трендами параметров ионосферного слоя F2 по данным вертикального зондирования и с трендами “приведенной толщины” ионосферы (см. ниже)). Emmert et al. [2017] привел тренд ТEС, равный –19.3% ± 1% между двумя соседними минимумами солнечной активности. Одна из попыток выделить долговременные тренды ТЕС описана Laštovička et al. [2017]. Они получили, что есть тенденция уменьшения ТЕС со временем, но не смогли получить надежных величин трендов.

Поскольку величины ТЕС жизненно важны для планирования и работы большого числа систем, связанных с распространением радиоволн через ионосферу, понятна и важность знания трендов ТЕС. Так как непосредственное определение этих трендов связано, как указано выше, с определенными инструментальными трудностями, тренды критической частоты слоя F2, т.е. концентрации электронов в максимуме слоя NmF2, могут оказаться востребованными при определении трендов ТЕС.

Для четырех станций вертикального зондирования (ВЗ) Европейского региона была рассчитана “приведенная толщина” (slab thickness) ионосферы (отношение VTEC (полное содержание электронов в вертикальном столбе ионосферы) к NmF2) и были определены ее тренды [Jakowsky et al., 2016]. Для всех четырех станций получены отрицательные тренды, лежащие в пределах от 3 до 5 км в год. Этот результат важен потому, что он согласуется с отрицательными трендами критической частоты foF2 и с упомянутыми выше оценками отрицательных трендов ТEС. Специалисты по системам спутниковой навигации и ориентации должны оценить, насколько такое систематическое уменьшение “приведенной толщины” ионосферы должно учитываться уже сейчас или в обозримом будущем.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сегодня является общепринятым, что происходит охлаждение и оседание средней и верхней атмосферы. Этот процесс приводит к долговременным изменениям (трендам) различных параметров как нейтрального газа, так и ионосферной плазмы. Некоторые из этих трендов достаточно надежно установлены уже сейчас. По поводу других ведется дискуссия. Многие из этих изменений атмосферных и ионосферных параметров приводят или могут приводить в самом ближайшем будущем к результатам, которые должны влиять на важные прикладные проблемы, особенно связанные со службой космической погоды, т.е. с диагностикой и прогнозированием состояния средней и верхней атмосферы и ионосферы с выходом на практические вопросы распространения радиоволн.

В этой работе мы постарались отметить те тренды параметров в средней атмосфере, термосфере и ионосфере, которые, на наш взгляд, уже сейчас имеют выход на прикладные задачи.

В средней атмосфере к таким трендам мы отнесли увеличение количества паров воды, которое, в силу важной роли, которую играют соединения семейства ОНх в фотохимии озона, может существенно повлиять на дальнейшую судьбу озонового слоя. Кроме того, обнаруженные тренды паров воды объясняют увеличение PMSE, которые регистрируются, в том числе и военными радарами.

Там же из-за трендов температуры происходит изменение системы горизонтальных ветров и усиление проникновения внутренних волн из тропосферы в ионосферу. А это должно приводить к существенному усилению “метеорологического контроля” ионосферы, что придется учитывать в прогностических моделях ионосферы и условий распространения радиоволн.

Полученные по анализу орбит спутников тренды плотности на спутниковых высотах уже сейчас приводят к увеличению времени жизни объектов “космического мусора” и повышению вероятности их столкновения с космическими аппаратами. Эти тренды ведут к уменьшению плотности, которые, вероятно, в ближайшее время придется учитывать при планировании дальнейших запусков таких аппаратов.

Отрицательный тренд количества атомного кислорода в термосфере указывает, скорее всего, на усиление турбулентной диффузии в области турбопаузы. Уже сейчас такое усиление требуется для согласования модельных расчетов со спутниковыми измерениями трендов СО2 на 80–110 км. Видимо, это потребует корректировки термосферных моделей, используемых для многих прикладных задач.

Сильные отрицательные тренды температуры ионов в ионосфере выше максимума слоя F2, измеренные методом НР и достигающие 50–60 К за десятилетие, могут уже сейчас влиять на работы систем глобального позиционирования и, несомненно, будут влиять в обозримом будущем, если будет происходить дальнейшее усиление отрицательных трендов Тi.

Еще более наглядными примерами влияния трендов ионосферных параметров на работу спутниковых навигационных систем являются тренды полного содержания электронов (TEC) и приведенной толщины ионосферы. Очевидно, что оба эти параметра прямо связаны с корректировкой систем позиционирования и других систем, базирующихся на приеме сигналов с навигационных спутников.

Надежно определяемые тренды электронной концентрации в области D показывают, что происходит “опускание” уровней постоянных величин Ne. А это уже сейчас должно учитываться при анализе работ систем, использующих распространение радиоволн СДВ- и ДВ-диапазонов.

Обнаруженные недавно особенности трендов критической частоты слоя Е, foE, должны учитываться при использовании foE в расчетах высоты слоя F2 из данных вертикального зондирования.

Тренды критической частоты слоя F2 могут уже в ближайшее время привести к изменениям foF2, превышающим 1–5% от средней величины. Как показывают расчеты, такие изменения значительно влияют на параметры радиотрасс КВ-диапазона.

Когда данная статья была уже сдана в печать, были опубликованы результаты работы группы ведущих ученых NASA, посвященные тем же проблемам [Mlynczak et al., 2021]. Их статья начинается с фразы: “Происходящие климатические изменения в средней и верхней атмосфере Земли будут влиять на быстро развивающиеся космический и телекоммуникационный сектор”. В статье подчеркивается, в частности, что уменьшение плотности атмосферы на спутниковых высотах должно приводить к существенному изменению времени жизни объектов космического мусора и ухудшению работы многих важных спутниковых систем. Говорится также о том, что тренды малых составляющих в средней атмосфере (прежде всего, воды) могут существенно влиять на весь цикл фотохимических процессов в этой области.

Список литературы

  1. – Брасье Г., Соломон С. Аэрономия средней атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат. 416 с. 1987.

  2. – Данилов А.Д. Индексы солнечной активности в 24-м цикле и поведение слоя F2 ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 61. № 2. С. 218–223. 2021.

  3. – Данилов А.Д., Константинова А.В. Уменьшение атомного кислорода в верхней атмосфере // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 54. № 2. С. 239–245. 2014.

  4. – Данилов А.Д., Константинова А.В. Изменение связи между foF2 и hmF2 со временем // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 56. № 5. С. 612–614. 2016.

  5. – Данилов А.Д., Константинова А.В. Суточные и сезонные вариации трендов критической частоты слоя E // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 58. № 5. С. 653–661. 2018.

  6. – Данилов А.Д., Константинова А.В. Долговременные вариации параметров средней и верхней атмосферы и ионосферы (обзор) // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 60. № 4. С. 411–435. 2020a.

  7. – Данилов А.Д., Константинова А.В. Тренды параметров слоя F2 и 24-й цикл солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 60. № 5. С. 619–630. 2020б.

  8. – Данилов А.Д., Смирнова Н.В. Долговременные тренды электронной концентрации в области D: экспериментальные данные // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 39. № 2. С. 107–112. 1999.

  9. – Данилов А.Д., Казимировский Э.С., Вергасова Г.В., Хачикян Г.Я. Метеорологические эффекты в ионосфере. Л.: Гидрометеоиздат. 271 с. 1987.

  10. – Таубенхайм И., фон Коссарт Г., Ентциан Г. Глобальные изменения климата и нижняя ионосфера // Тез. 3-го Семинара КАПГ по метеорологическим эффектам в ионосфере (София, 31 октября–4 ноября 1988 г.).

  11. – Beig G. Overview of the mesospheric temperature trend and factors of uncertainty // Phys. Chem. Earth. V. 27. P. 509–519. 2002.

  12. – Beig G. Trends in temperature of the mesosphere and its linkages with stratosphere // Paper presented at the 10th Workshop on Long-term Changes and Trends in the Atmosphere (Hefei, China, May 14–18, 2018).

  13. – Clilverd M.A., Duthie R., Rodger C.J., Hardman R.L., Yearby K.H. Long-term climate change in the D-region // Sci. Rep.-UK. V. 7. P. 16683. 2017. https://doi.org/10.1038/s41598-017-16891-4

  14. – Danilov A.D. Seasonal and diurnal variations in foF2 trends // J. Geophys. Res. V. 120. 2015. https://doi.org/10.1002/2014JA020971

  15. – Danilov A.D., Konstantinova A.V. Diurnal and seasonal variations in long-term changes in the E-layer critical frequency // Adv. Space Res. V. 63. P. 359–370. 2019.

  16. – Deng Y. Impact of NO Cooling and gravity wave on the long-term trend in the upper atmosphere: GITM simulations // Paper presented at the 10th Workshop on Long-term Changes and Trends in the Atmosphere (Hefei, China, May 14–18, 2018).

  17. – Emmert J.T., Mannucci A.J., McDonald S.E., Vergados P. Attribution of interminimum changes in global and hemispheric total electron content // J. Geophys. Res. – Space. V. 122. P. 2424–2439. 2017.

  18. – Emmert J.T. Thermospheric density climate and climate changes // Paper presented at the 7th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere (Buenos-Aires, Argentina, September 11–14, 2012).

  19. – Emmert J.T. Altitude and solar activity dependence of 1967–2005 thermospheric density trends derived from orbital drag // J. Geophys. Res. V. 120. P. 2940–2950. 2015.

  20. – Emmert J.T., Fejer B.G., Fesen C.D., Sheperd G.G., Solheim B.H. Climatology of middle- and low-latitude daytime F-region disturbance in neutral wind measured by Wind Imaging Interferometer (WINDII) // J. Geophys. Res. V. 106. V. 24. P. 701–706. 2001.

  21. – Emmert J.T., Picone J.M., Lean J.L., Knowles S.H. Global change in the thermosphere: compelling evidence of a secular decrease in density // J. Geophys. Res. V. 109. (A02301). 2004. https://doi.org/10.1029/2003JA010176

  22. – Fagre M., Zossi B.S., Saavedra Z., Elias A.G. On some consequences of upper atmosphere cooling over HF signal propagation // Paper presented at the 10th Workshop on Long-term Changes and Trends in the Atmosphere (Hefei, China, May 14–18, 2018).

  23. – Friedrich M., Torkar K.M. Long-term trends and other residual features of the lower ionosphere // Proc. 15th ESA Symposium on European Rocket and Balloon Programs and Related Research, Biarritz, France, 28–31 May 2001 (ESA SP-471, August 2001).

  24. – Frierdich M., Pock Ch. Long-term trends in mesospheric electron densities // Paper presented at the 9th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere (Kühlungsborn, Germany, September 19–23, 2016).

  25. – Garcia R., Lopez-Puertas M., Funke B., Kinnison D.E., Marsh D.R., Smith A.K., Gonzales-Galindo F. On the distribution of CO2 and CO in the mesosphere and lower thermosphere // J. Geophys. Res. V. 119. P. 5700–5718. 2014.

  26. – Hoffmann P., Chau J.L. Trends in mesospheric winds and gravity waves at Northern middle and polar latitudes // Paper presented at the 9th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere (Kühlungsborn, Germany, September 19–23, 2016).

  27. – Jacobi Ch., Geissler Ch., Lilienthal F., Krug A. Long-term trends of mesosphere/lower thermosphere prevailing winds at northern midlatitudes // Paper presented at the 9th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere (Kühlungsborn, Germany, September 19–23, 2016).

  28. – Jakowsky N., Hoque M.M., Mielich J., Hall Ch. Equivalent slab thickness of the ionosphere over Europe as an indicator of long-term changes in the thermosphere // Paper presented at the 9th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere (Kühlungsborn, Germany, September 19–23, 2016).

  29. – Keating G. M., Tolson R.H., Bradford M.S. Evidence of long term global decline in the Earth’s thermospheric densities apparently related to anthropogenic effects // Geophys. Res. Lett. V. 27. P. 1523–1526. 2000.

  30. – Laštovička J. A review of recent progress in trends in the upper atmosphere // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 163. P. 2–13. 2017.

  31. – Laštovička J. A review of progress in trends in the mesosphere-thermosphere-ionosphere system // Paper presented at the 10th Workshop on Long-term Changes and Trends in the Atmosphere (Hefei, China, May 14–18, 2018).

  32. – Laštovička J., Akmaev R.A., Beig G. et al. Emerging pattern of global change in the upper atmosphere and ionosphere // Ann. Geophysicae. V. 26. № 5. P. 1255–1268. 2008.

  33. – Laštovička J., Urbar J., Kozubek M. Long-term trends in the total electron content // Geophys. Res. Lett. V. 44. P. 8168–8172. 2017.

  34. – Latteck R. Long-term changes of polar mesospheric summer echoes at Andoya // Paper presented at the 9th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere (Kühlungsborn, Germany, September 19–23, 2016).

  35. – Lean J., Emmert J.T., Picone J.M., Meier R.R. Global and regional trends in ionospheric electron content // J. Geophys. Res. V. 116. A00H04. 2011. doi 10.1 029/2010JA016378

  36. – Liu H.-L., Bardeen C.G., Foster B.T., Lauritzen P., Liu J., Lu G., Wang W. Development and validation of the Whole Atmosphere Community Climate Model with thermosphere and ionosphere extension (WACCM-X 2.0) // J. Adv. Modeling Earth Syst. V. 10. P. 381–402. 2018.

  37. – Liu X., Yue J., Xu J., Garcia R.R., Russell III J.M., Mlynczak M., Wu D. L., Nakamura T. Variations of global gravity waves derived from 14 years of SABER temperature observations // Paper presented at the 10th Workshop on Long-term Changes and Trends in the Atmosphere (Hefei, China, May 14–18, 2018).

  38. – Lübken F.-J., Berger U., Baumgarten G. On the anthropogenic impact on long-term evolution of noctilucent clouds // Geophys. Res. Lett. V. 45. P. 6681–6689. 2018a.

  39. –Lübken F.-J., Berger U., Baumgarten G. On the anthropogenic impact on long term evolution of noctilucent clouds // Paper presented at the 10th Workshop on Long-term Changes and Trends in the Atmosphere (Hefei, China, May 14–18, 2018b).

  40. – Marcos F.A., Wise J.O., Kendra M.J., Grossbard N.J., Bowman B.R. Detection of a long-term decrease in thermospheric neutral density // Geophys. Res. Lett. V. 32. L04103. 2005. https://doi.org/10.1029/2004GL021269

  41. – Mlynczak M., Hunt L., Yue J., Solomon S. Trends in upper atmosphere energetics and composition – past, present, and future // Paper presented at the 9th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere (Kühlungsborn, Germany, September 19–23, 2016).

  42. – Mlynczak M.G., Yue J., McCormack J., Liebermann R.S., Livesey N.J. An observational gap at the edge of space // Eos. № 102. 2021. https://doi.org/10.1029/2021EO155494

  43. – Nath O. Seasonal, interannual and long-term variabilities and tendencies of water vapor in the upper stratosphere and mesospheric region over tropics (30° N–30° S) // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 167. P. 23–29. 2018.

  44. – Peters D.H.W., Entzian G. Long-term variability of 50 years of standard phase height measurements at Kühlungsborn, Germany // Adv. Space Res. V. 55. P. 1764–1774. 2015.

  45. – Peters D.H.W., Entzian G., Keckhut P. Mesospheric temperature trends derived from standard phase-height measurements // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 163. P. 23–30. 2017.

  46. – Portnyagin Yu.I., Merzlyakov E.G., Sokolova T.V., Jacobi T.V., Kurschner D., Manson A.,Meek C. Long-term trends and year-to-year variability of midlatitude mesosphere/lower thermosphere winds // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 68. P. 1890–1901. 2006.

  47. – Ratnam M.V. Long-term variability in UTLS aerosols and trace gases over Indian region observed by ground based and space borne measurements // Paper presented at the 10th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere (Hefei, China, May 14–18, 2018).

  48. – Reid I., Spargo A., Murphy D. Long-term observations of the MLT region at Adelaide (34.6° S) and Davis Station (68.6° S) // Paper presented at the 10th Workshop on Long-term Changes and Trends in the Atmosphere (Hefei, China, May 14–18, 2018).

  49. – Sharma S., Chandra H., Vaishnav R. Long-term middle atmosphere trends observed by lidar and satellite over sub-tropical location during 1997–2016 // Paper presented at the 9th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere (Kühlungsborn, Germany, September 19–23, 2016).

  50. – Solomon S., Liu H., Marsh D., McInerney J., Qian L., Vitt F. Whole atmosphere simulation of anthropogenic climate change // Paper presented at the 10th Workshop on Long-term Changes and Trends in the Atmosphere (Hefei, China, May 14–18, 2018).

  51. – Su Y., Yue J., Hervig M., Marshall T., Smith A., Garcia R., Guo D., Guo S., Siskind D., Russell III J. Carbon dioxide in the polar stratosphere from AIM/SOFIE // Paper presented at the 10th Workshop on Long-term Changes and Trends in the Atmosphere (Hefei, China, May 14–18, 2018).

  52. – Taubenheim J., von Cossart G., Eintzian G. Evidence of CO2-induced progressive cooling of the middle atmosphere derived from radio observations // Adv. Space Res. V. 10. № 10. P. 171–174. 1990.

  53. – Venchiarutti V., Zossi M., Elías G. The effect of neutral density long term variation on satellite lifetime using a simple classical mechanics formulation // Paper presented at the 9th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere (Kühlungsborn, Germany, September 19–23, 2016).

  54. – Yue J., Jan Y., Rezak L., Garsia R., Lopez-Puertas M., Mlynczak M., Russel J. Increasing carbon dioxide concentration in the upper atmosphere observed by SABER // Paper presented at the 9th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere (Kühlungsborn, Germany, September 19–23, 2016).

  55. – Yue J., Rezac L., Yongxiao J., Russell III J.M., Garcia R., Lopez-Puertas M., Mlynczak M.G. On long-term trends of SABER CO2 with WACCM (forward modeling) // Paper presented at the 10th Workshop on long-term changes and trends in the atmosphere (Hefei, China, May 14–18, 2018).

  56. – Zhang S.-R., Holt J.M. Long-term ionospheric cooling: Dependency on local time, season, solar activity, and geomagnetic activity // J. Geophys. Res. V. 118. № 6. P. 3719–3730. 2013.

  57. – Zhang S.R., Holt J.M., Erickson P.J., Goncharenko L.P., Nicolls M.J., McCready M., Kelly J. Ionospheric ion temperature climate and upper atmospheric long-term cooling // J. Geophys. Res. V. 121. № 9. P. 8951–8968. 2016a.

  58. – Zhang S.R., Holt J.M., Erickson P., Goncharenko L., Nocolles M., McCready M., Kelly J. Strong ionospheric long-term cooling measured by multiple incoherent scatter radars // Paper presented at the 9th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere (Kühlungsborn, Germany, September 19–23, 2016b).

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геомагнетизм и аэрономия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал