Тринадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"
XIII.I.398
Пространственные вариации параметров ионосферы северного полушария над зимними струйными течениями
Черниговская М.А. (1), Шпынев Б.Г. (1)*, Куркин В.И. (1), Ратовский К.Г. (1), Белинская А.Ю. (2), Степанов А.Е. (3), Бычков В.В. (4), Григорьева С.А. (5), Панченко В.А. (6), Коренькова Н.А. (7), Лещенко В.С. (7), Мелич Й. (8)
(1) Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия;
(2) Геофизическая служба СО РАН, Алтае-Саянский филиал, Новосибирск, Россия;
(3) Институт космофизических исследований и аэрономии СО РАН, Якутск, Россия;
(4) Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Паратунка, Россия;
(5) Институт геофизики УрО РАН, Екатеринбург, Россия;
(6) Институт земного магнетизма и распространения радиоволн им. Пушкова, Москва, Россия;
(7) Западный филиал института земного магнетизма и распространения радиоволн им. Пушкова, Калининград, Россия;
(8) Института атмосферной физики им. Лейбница, Кюлунгсборн, Германия.
В работе исследуются особенности нерегулярной структуры ионосферы на широтах 50-60 град. с.ш. в долготном секторе 0-158 град. в.д. в условиях развития зимних струйных течений в стратосфере и мезосфере. Для исследования струйных течений используются данные реанализа ECMWF Era Interim, позволяющие исследовать трехмерные поля скоростей на высотах стратосферы и нижней мезосферы с разрешением 0.75 град. по широте и долготе. Исследование глобального отклика ионосферы на стратосферную динамику проводится на основе данных сети российских и европейских ионозондов, расположенных с интервалом 15-20 градусов по долготе. Для описания особенностей пространственной структуры ионосферы используются среднесуточные вариации критической частоты и высоты максимума ионизации. Показано, что ионосферные параметры на разных долготах северного полушария вдоль широтного круга 50-60 град. существенно зависят от положения пунктов наблюдения относительно преобладающего струйного течения в стратосфере и нижней мезосфере, т.е. проявляется так называемый долготный эффект. Разница критических частот для станций, расположенных всего в 20 градусах по долготе, может составлять до 1.5 МГц, если одна станция расположена над струйным течением, а другая – вне его. Наиболее сильные вариации параметров ионосферы наблюдаются в области пересечения двух струйных течений, протекающих один над другим. Вблизи такой области в стратосфере формируется вертикальный поток, передающийся в мезосферу и нижнюю термосферу, который увеличивает концентрацию молекулярных газов в нижней термосфере, уменьшая электронную концентрацию и увеличивая высоту максимума ионизации. В областях ниспадающего струйного течения ионосферный эффект имеет обратный знак. При развитии зимних внезапных стратосферных потеплений, когда стратосферная циркуляция разделяется на несколько циклонических и антициклонических вихрей, области повышенной электронной концентрации формируются над стратосферными циклонами, где нисходящий поток уменьшает концентрацию молекулярных газов в нижней термосфере.
Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда (проект №14-37-00027).
Дистанционное зондирование ионосферы
471