Вариации волновых характеристик нормальных мод атмосферы в мезосфере и нижней термосфере высоких широт Северного полушария

До сих пор остается без ответа вопрос о наличии долговременных трендов в характеристиках серебристых облаков. Это обуславливается толщиной полей и размерами облачных частиц. Небольшие вариации геофизических параметров мезосферы и нижней термосферы способны существенно изменить активность формирования и существования облаков. Следовательно, ночные светящиеся облака могут служить прекрасным естественным индикатором возможных климатических изменений, происходящих в земной атмосфере (Далин и др., 2015). В данной работе показан метод использования непрерывного вейвлет-преобразования Морле в изучении изменчивости нормальных мод атмосферы на основе данных микроволновых измерений радиометра MLS (Aura). Выполнен ряд численных экспериментов по вычислению амплитуд отдельных волновых компонент с различными периодами, соответствующими периодам нормальных мод атмосферы (Погорельцев, 2007). Отмечается высокая корреляция между рядами средненочной температуры мезопаузы и амплитудами коэффициентов непрерывного вейвлет–преобразования, соответствующими амплитудам 5– и 7–дневной волн. Высокая значимость для долгопериодных возмущений поля температуры предполагает пригодность использования комплексного вейвлет–преобразования Морле для анализа волновой активности области мезосферы и нижней термосферы. Произведено сопоставление результатов экспериментов с частотой появления серебристых облаков (Pertsev et al., 2014). Рассчитанные амплитуды используются для анализа нелинейных взаимодействий между нормальными модами атмосферы и серебристыми облаками (Далин и др., 2005). Полученные результаты показали, что качественное соответствие между изменчивостью волновых структур и вейвлет-преобразованием наблюдается для волн с периодами более 5 суток. Для таких волновых мод атмосферы можно построить прогностические модели в поле температуры для случаев разной частоты появления серебристых облаков в области МНТ.
Работа выполнена в рамках проекта РНФ (грант №20-77-10006-П).