Исследование температурных возмущений нижней и средней атмосферы во время стратосферных потеплений 2006-2013

Динамика атмосферы во многом определяются планетарными и внутренними гравитационными волнами, обеспечивающими связь между нижней, средней и верхней атмосферой. Во время стратосферных потеплений усиливается генерация и распространение вверх волновых возмущений различного масштаба. Данная работа посвящена исследованию характеристик распространения атмосферных планетарных волн, наблюдавшихся в период сильных стратосферных потеплений, по данным, полученным спутником Aura. В работе показано, что температурные возмущения во время стратосферных потеплений являются интерференцией, как минимум двух волн. Создана двухволновая интерференционная модель стратосферных потеплений. С использованием данной модели получены характеристики планетарных волн, для потеплений 2006-2013 годов. Периоды возмущений варьируются от 5 до 45 дней, вертикальные длины волн от 20 до 150 километров. Горизонтальные волновые числа соседних точек хорошо согласованы друг с другом и плавно меняются по пространству и времени, образуя вихреобразные структуры. Для сравнения потеплений введён новый параметр – глобальная амплитуда волны – сумма амплитуд волны по всем долготам и широтам. По способу развития потепления можно разбить на два класса: с одним ярко выраженным пиком в амплитуде волны с направленной вниз фазовой скоростью(2008-2009 и 2012-2013) и с несколькими пиками (2006-2007, 2007-2008, 2009-2010, 2010-2011, 2011-2012). Проведено сравнение вариаций ионосферных параметров и характеристик планетарных волн в стратосфере во время потеплений 2006-2013 годов. Показано, что изменение максимальной суточной электронной концентрации достаточно хорошо коррелирует с глобальной амплитудой волны с направленной вверх фазовой скоростью. Наиболее слабая корреляция наблюдается для потеплений 2009-2010 и 2010-2011, когда рядом с основным пиком в амплитуде волны с направленной вниз фазовой скоростью существуют побочные пики. Обнаружены корреляции, между количеством перемещающихся ионосферных возмущений и температурой на ~80 км для потеплений 2006-2013 годов. На основе совместных измерений ионозонда и Иркутского радара некогерентного рассеяния были получены характеристики распространения ПИВ во время зимних стратосферных потеплений 2012-2013 годов. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований грант № 13-05-00153.