Тропический циклон как источник возмущений ионосферы в широком высотном интервале.

Тропический циклон (ТЦ) или тайфун является одним из самых крупных метеопроцессов в атмосфере Земли, который проходит с выделением большой энергии в ходе своей эволюции. Процессы, происходящие в нижней атмосфере Земли не только определяют погоду, но и влияют на состояние верхней атмосферы. Механизмы такого влияния различны, среди них есть и волновой. Доказано возбуждение колебаний высотного и общего содержания озона (соответственно, ОСО и ВРО) под действием волн от тропических циклонов [1,2]. В ряде случаев акустико-гравитационные и внутренние гравитационные волны, генерируемые ТЦ [1], не только оказывают влияние на атмосферу в виде модуляции параметров озонового слоя на высотах стратосферы, но и передают возмущение выше, на высоты ионосферы [3].
С использованием региональной сети станций сверхдлинноволнового (СДВ) радиопросвечивания в Дальневосточном регионе России и измерений возмущений электронной плотности посредством спутников миссии SWARM исследован отклик нижней и верхней ионосферы на прохождение тайфуна Faxai 2019 (или событии TC 1915 по каталогу JMA - Японского метеорологического агентства [4].
Удается выделить несколько удачных пролетов спутников SWARM [1] относительно эпицентра тайфуна, из них более чем в половине случаев оказалось возможным уверенно выделить возмущения электронной концентрации на высотах 450 и 530 км с относительной амплитудой от 3 до 10%. Удачной регистрации возмущений способствовало то, что область локализации возмущения, связанного с ТЦ в ионосфере оказывается больше, чем в атмосфере, что является косвенным подтверждением волновой структуры этих возмущений [2,3]. В целом полученные результаты соответствуют теоретическим оценкам области с учетом дисперсионных соотношений для ВГВ. Отметитм, что в ряде случаев структура зарегистрированных откликов напоминает интерференционную картину от нескольких источников
В работе также проведен анализ возмущений [2] амплитуды и фазы СДВ сигнала передатчика NWC (21.78°S, 114.15°E), принимаемого станциями на Камчатке, Сахалине и Японии во время активной стадии тайфуна. Вейвлет анализ изучаемых сигналов показывает наличие волн в диапазоне периодов 8 – 55 мин, что также соответствует атмосферным внутренним гравитационным волнам (ВГВ).
Реализованный в работе анализ носит общий характер, а приведенные экспериментальные данные демонстрируют волновые возмущения амплитуды и фазы СДВ сигнала, а также электронной плотности во время активной стадии тайфуна и позволяют проследить отклик на атмосферное возмущение в широком интервале высот.
Исследование выполнено при частичном финансировании РНФ (проект № 22-27-00182) и ГосЗадания МГУ (тема 01200408544).