Исследование вариаций ионосферных параметров в периоды внезапных стратосферных потеплений в Арктическом регионе России на основе данных вертикального зондирования и GPS/ГЛОНАСС

Представлены результаты исследования состояния ионосферы в Арктическом регионе России в периоды внезапных стратосферных потеплений (ВСП) с использованием данных вертикального зондирования, полученных на дигизонде в Норильске, и данных полного электронного содержания (ПЭС) по измерениям GPS/ГЛОНАСС сети IGS, обработанных с применением методики расчета вертикального ПЭС. Оценка состояния стратосферы проводилась на основе данных метеорологических архивов NCEP/NCAR Reanalysis и UK Met Office Reanalysis. Выполнен сравнительный анализ динамики стратосферы и ионосферы в зимние периоды с 2006 по 2013 гг. В течение указанных периодов в Северном полушарии было рассмотрено шесть стратосферных потеплений типа «major» и семь слабых потеплений. Для выявления возможного отклика ионосферы на события ВСП выполнен анализ отклонений ПЭС, электронной концентрации и высоты максимума F2-слоя ионосферы от фонового уровня. Исследована пространственная структура изменений амплитуды суточных вариаций ПЭС. Показано, что в спокойных геомагнитных условиях регистрируются существенные отклонения указанных параметров ионосферы от фоновых значений. Выявлено, что развитие стратосферных потеплений сопровождается уменьшением амплитуды суточных вариаций ПЭС, после максимума ВСП, амплитуда суточных вариаций ПЭС, напротив, существенно возрастает. При этом различие в значениях рассмотренных ионосферных параметров до и после максимумов ВСП составляет более чем в два раза. Показано, что интенсивность ионосферного отклика на ВСП зависит от месторасположения очага потепления. Выявленные эффекты более выражены в низких широтах, однако отчетливо наблюдаются до ~ 75°N. Показано, что для событий ВСП, произошедших в конце зимы, реакции ионосферы на стратосферные потепления выявить не удается. Проведен анализ возможных механизмов воздействия стратосферных потеплений на состояние средне- и высокоширотной ионосферы.
Работа выполнена в рамках гранта № НШ-2942.2014.5 Президента РФ государственной поддержки ведущих научных школ РФ и гранта РФФИ № 15-05-05227_a.