Исследование Земли из Космоса, 2023, № 6, стр. 106-117

Об отклике ионосферы на сильные тропосферные возмущения

С. Л. Шалимов ab*, В. И. Захаров acd, М. С. Соловьева a, Н. Р. Булатова ae, Г. М. Коркина e, П. К. Сигачев c

a Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН (ИФЗ РАН)
Москва, Россия

b Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН)
Москва, Россия

c Физический факультет Московского Государственного университета им. М.В. Ломоносова (МГУ)
Москва, Россия

d Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
Москва, Россия

e Камчатский филиал ФИЦ “Единая геофизическая служба РАН”
Петропавловск-Камчатский, Россия

* E-mail: pmsk7@mail.ru

Поступила в редакцию 27.06.2023

Аннотация

С использованием региональных станций сверхдлинноволнового радиопросвечивания и измерений возмущений электронной плотности посредством спутников миссии SWARM в Дальневосточном регионе России исследован отклик нижней и верхней ионосферы на прохождение нескольких мощных тайфунов в период 2014–2016 гг. Обнаружено, что возмущения амплитуды и фазы СДВ-сигнала, а также электронной плотности во время активной стадии тайфунов, соответствуют прохождению атмосферных внутренних гравитационных волн и их диссипации. Предложен механизм воздействия внутренних волн на ионосферу, позволяющий интерпретировать наблюдаемые вариации фазы СДВ-сигнала и вариации электронной плотности в верхней ионосфере.

Ключевые слова: сверхдлинноволновое радиопросвечивание, атмосферные внутренние гравитационные волны, тайфуны, ионосфера

Список литературы

  1. Ванина-Дарт Л.Б., Покровская И.В., Шарков Е.А. Реакция нижней экваториальной ионосферы на сильные тропические возмущения // Геомагнетизм и аэрономия. 2008. Т. 48. № 2. С. 255–260.

  2. Ванина-Дарт Л.Б., Шарков Е.А. Основные результаты современных исследований физических механизмов взаимодействия тропических циклонов и ионосферы // Исслед. Земли из космоса. 2016. № 3. С. 75–83.

  3. Данилов А.Д., Власов М.Н. Фотохимия ионизованных и возбужденных частиц в нижней ионосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 191 с.

  4. Данилов А.Д., Казимировский Э.С., Вергасова Г.В., Хачикян Г.Я. Метеорологические эффекты в ионосфере. Л.: Гидрометеоиздат. 1987. 267 с.

  5. Захаров В.И., Куницын В.Е. Региональные особенности атмосферных проявлений тропических циклонов по данным наземных GPS-cетей // Геомагнетизм и Аэрономия. 2012. Т. 52. № 4. С. 562–574.

  6. Захаров В.И., Пилипенко В.А., Грушин В.А., Хамидуллин А.Ф. Влияние тайфуна VONG-FONG 2014 на ионосферу и геомагнитное поле по данным спутников SWARM: 1. Волновые возмущения ионосферной плазмы // Солнечно-земная физика. 2019. Т. 5. № 2. С. 114–123. https://doi.org/10.12737/szf-52201914

  7. Пахомов С.В., Князев А.К. Озон в мезосфере и электронная концентрация среднеширотной области D // Геомагнетизм и аэрономия. 1988. Т. 28. № 6. С. 976–979.

  8. Чемберлен Дж. Теория планетных атмосфер. М.: Мир. 1981. 352 с.

  9. Шалимов С.Л. Атмосферные волны в плазме ионосферы. М.: ИФЗ РАН, 2018. 390 с.

  10. Шалимов С.Л., Соловьева М.С. Отклик ионосферы на прохождение тайфунов по наблюдениям методом СДВ-радиопросвечивания // Солнечно-земная физика. 2022. Т. 8. № 3. https://doi.org/10.12737/szf-81202201

  11. Ясюкевич Ю.В., Едемский И.К., Перевалова Н.П., Полякова А.С. Отклик ионосферы на гелио- и геофизические возмущающие факторы по данным GPS. Иркутск: ИГУ. 2013. 160 с.

  12. Forbes J.M., Palo S.E., Zhang X. Variability of the ionosphere // J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 2000. V. 62. P. 685–693.

  13. http://ultramsk.com.

  14. https://www.jma.go.jp/jma/indexe.html.

  15. http://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/s/swarm.

  16. https://ckp-rf.ru/usu/507436/.

  17. http://www.gsras.ru/unu/.

  18. http://www.gsras.ru/new/infres/.

  19. Kelley M.C. The Earth’s Ionosphere: Plasma Physics & Electrodynamics. N.Y.: Acad. Press, 2009. 550 p.

  20. Liu Y.M., Wang J.S., Suo Y.-C. Effects of Typhoon on the Ionosphere. Advances in Geosciences. 2006. 29. 351−360. https://doi.org/10.1142/9789812707185_0029

  21. Mao T., Wang, J., Yang G., Yu T., Ping J., Suo, Y. Effects of typhoon Matsa on ionospheric TEC. Chinese Science Bulletin. 2010. V. 55(8), P. 712–717. https://doi.org/10.1007/s11434-009-0472-0

  22. Olsen N., Friis-Christensen E., Floberghagen R. et al. The Swarm Satellite Constellation Application and Research Facility (SCARF) and Swarm data products // Earth Planets Space. 2013. V. 65. P. 1189–1200.

  23. Polyakova A.S., Perevalova N.P. Comparative analysis of TEC disturbances over tropical cyclone zones in the north-west Pacific Ocean, Adv. Space Res. 2013. V. 52. P. 1416–1426, https://doi.org/10.1016 /j.asr.2013.07.029

  24. Rice D.D., Sojka J.J., Eccles J.V., Schunk R.W. Typhoon Melor and Ionospheric weather in the Asian sector: A case study // Radio Science, 2012. V. 47. P. 1–9. https://doi.org/10.1029/2011RS004917

  25. Vadas S.L., Fritts D.C. Influence of solar variability on gravity wave structure and dissipation in the thermosphere from tropospheric convection // J. Geophys. Res. 2006. V. 111, A10S12. https://doi.org/10.1029/2005JA011510

Дополнительные материалы отсутствуют.