Четырнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"
XIV.I.324
Анализ возмущений в верхней атмосфере на основе данных одновременных наблюдений радиофизическими и оптическими методами
Белецкий А.Б. (1), Тащилин М.А. (1), Васильев Р.В. (1), Михалёв А.В. (1), Ратовский К.Г. (1), Толстиков М.В. (1), Леонович В.А. (1), Сыренова Т.Е. (1), Ташлыков В. П. (1)
(1) Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
Во второй половине XX века сильно возрос интерес к исследованию волновых движений в атмосфере Земли. Мартин [Martyn, 1950] и Хайнс [Hines, 1960] были первыми, кто указал на важную роль внутренних гравитационных волн (ВГВ) для многих физических процессов в атмосфере. ВГВ исследуются как прямыми методами измерения вариаций параметров нейтральной атмосферы, так и косвенными методами, включающими изучение параметров перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ) и вариаций эмиссий ночного неба. Известно, что проявлениями ВГВ в ионосфере являются перемещающиеся ионосферные возмущения (ПИВ), приводящие к квазипериодическим вариациям ионосферных параметров [Hines, 1960, Афраймович и др., 2002]. В ИСЗФ СО РАН разработан метод изучения трехмерной пространственно-временной структуры волновых возмущений [Ratovsky et al., 2008; Медведев и др., 2009]. В этом методе используются данные, получаемые с помощью ионозонда DPS-4 и Иркутского радара некогерентного рассеяния (ИРНР). Разработанный метод автоматического определения наличия волновых возмущений в ионосфере позволил получить представительную статистику различных трехмерных характеристик ПИВ на продолжительных интервалах наблюдения [Ratovsky et al., 2008]. Вариации характеристик атмосферных эмиссий являются чувствительным индикатором возмущений в верхней и средней атмосфере, в том числе и обусловленных ВГВ [Krassovsky and Shefov, 1976; Тащилин и др., 2010]. С помощью инструментов оптического комплекса Геофизической обсерватории (ГФО) ИСЗФ СО РАН регистрируется пространственная картина возмущений интенсивности атмосферных эмиссий, действующих на высотах мезосферы - нижней термосферы [Тащилин и др., 2010; Белецкий и др., 2011, Михалев и др., 2016]. Характеристики атмосферных волн и их проявления в заряженной компоненте в общем случае могут не совпадать. Например, при распространении возмущений в различных направлениях относительно геомагнитного поля, следует ожидать различий в поведении нейтральной и заряженной компонент. Совместный анализ данных, полученных разными методами, позволяет получить более полную картину развития и распространения волновых возмущений в верхней атмосфере Земли. В работе представлены результаты комплексного анализа волновых возмущений верхней атмосферы на основе данных комплекса радиофизических и оптических инструментов ИСЗФ СО РАН. Оценены направления и скорости распространения возмущений, наблюдаемых в нейтральной и заряженной компонентах на различных высотных уровнях.
Работа выполнена в рамках гранта № НШ-6894.2016.5 Президента РФ государственной поддержки ведущих научных школ РФ и при поддержке грантов РФФИ №15-05-02313 и №14-05-00259
Ключевые слова: атмосферные эмиссии, перемещающиеся ионосферные возмущения, внутренние гравитационные волны
Литература:
- Hines C.O. Internal atmospheric gravity waves at ionospheric heights. // Canadian Journal Physics, 1960,v.38, No 11, p. 1441- 1481.
- Martyn D F Cellular atmospheric waves in the ionosphere and troposphere // Proc. Roy, Soc. I. - 1950. A201, №1063. - p.216.
- Ratovsky K.G., Medvedev A.V., Tolstikov M.V., Kushnarev D.S. Case studies of height structure of TID propagation characteristics using cross-correlation analysis of incoherent scatter radar and DPS-4 ionosonde data // Advances in Space Research. 2008. V. 41. P. 1453–1457.
- Афраймович Э.Л., Ашкалиев Я.Ф., Аушев В.М., Белецкий А.Б., Водянников В.В., Леонович Л.А., Лесюта О.С., Михалев А.В., Яковец А.Ф. Одновременные радиофизические и оптические измерения ионосферного отклика во время большой геомагнитной бури 6 апреля 2000 г. // Геомагнетизм и аэрономия, 2002, 42, №2, сс. 1-11.
- Белецкий А.Б., Черниговская М.А., Михалев А.В., Тащилин М.А. Связь волновых процессов на высотах мезосферы–нижней термосферы с сильными возмущениями в тропосфере при различных сопутствующих условиях в тропосфере и стратосфере // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 1. С. 225-231.
- Медведев А.В., Ратовский К.Г., Толстиков М.В., Кушнарев Д.С. Метод исследования пространственно-временной структуры волновых возмущений в ионосфере // Геомагнетизм и аэрономия. 2009. Т. 49, № 6. С. 812–823.
- А. В. Михалев, В. В. Хахинов, А. Б. Белецкий, В. П. Лебедев Оптические эффекты работы бортового двигателя космического аппарата “Прогресс М-17M” на высотах термосферы // Космические исследования, 2016, том 54, № 2, с. 113–118.
- Тащилин М.А., Белецкий А.Б. , Михалев А.В. , Xu Jiyao, Yuan We. Некоторые результаты наблюдений пространственных неоднородностей в излучении эмиссии гидроксила // Солнечно-земная физика. –Иркутск, 2010. –Вып. 15. –С.131–134.
Дистанционное зондирование ионосферы
388