Ионосферные вариации во время действия тайфунов осени 2016 г. по данным GPS/ГЛОНАСС

В работе представлены результаты исследования вариаций ионосферных параметров во время четырех тайфунов, наблюдавшихся в августе-сентябре 2016 г. в Северо-западной акватории Тихого океана. Тайфун Lionrock действовал вблизи побережья Японии в период с 18 по 30 августа 2016 г. Отличительными особенностями данного тропического циклона (ТЦ) являлись большая продолжительность его существования, а также нетипичная траектория движения при высокой интенсивности тайфуна (скорость ветра достигала 65 м/с). Тайфун Meranti действовал в регионе 8-16 сентября и явился одним из самых мощных тайфунов за всю историю наблюдения – циклон находился в наивысшей V категории более двух суток (скорость ветра достигала 98 м/с). Также рассмотрены ТЦ Namtheun (31 августа – 5 сентября, до 59 м/с) и Malakas (11-20 сентября, до 69 м/с). Для характеристики метеорологической обстановки были использованы метеоданные архива NCEP/NCAR Reanalysis (http://www.esrl.noaa.gov), а также данные National Environmental Satellite Data and Information service NOAA (http://rammb.cira.colostate.edu).
Исследование вариаций ионосферы в период действия ТЦ проводилось на основе данных полного электронного содержания (ПЭС), определяемого по фазовым двухчастотным измерениям GPS/ГЛОНАСС (ftp://garner.ucsd.edu). Тот факт, что тайфуны наблюдались вблизи территории Японии, находясь в интенсивной фазе, позволил также привлечь для исследования данные уникальной сети приемников Geonet (http://terras.gsi.go.jp). Большое количество приемников GPS/ГЛОНАСС в регионе позволило проследить пространственную картину ионосферных вариаций. Для выделения ионосферных возмущений, связанных с действием ТЦ, выполнен сравнительный анализ динамики вариаций ПЭС с изменениями метеорологических параметров (давление, скорость ветра), характеризующих эволюцию тайфуна. Проведен также анализ изменений индекса ионосферной возмущенности Wtec (Воейков и др., 2016), отражающего интенсивность ионосферных вариаций с периодами внутренних гравитационных волн (до 60 мин).
Выявлено, что в дни максимального развития тайфунов регистрируется резкое уменьшение значений ПЭС. Величина отклонений ПЭС от фонового уровня может достигать до -10 TECU.
Показано, что на станциях, расположенных в регионе действия тайфунов, наблюдается увеличение интенсивности волновых вариаций ПЭС с периодами внутренних атмосферных волн мелкого и среднего масштаба (до 60 мин), что соответствует результатам, представленным в работах (Polyakova, Perevalova, 2013; Полякова, Перевалова, 2013).
Полученные пространственные карты возмущений ПЭС показали, что наиболее интенсивные колебания ПЭС (2-50 мин) во время действия тайфунов регистрируются после прохождения вечернего терминатора и локализованы вблизи области действия циклонов.
Ионосферные вариации в периоды действия ТЦ могут быть связаны с проникновением внутренних гравитационных волн, генерируемых циклоном, на высоты термосферы. Так наблюдаемые волновые вариации могут быть связаны с перемещающимися ионосферными возмущениями, которые являются проявлением распространяющихся в ионосфере ВГВ (Kazimirovsky, 2002). Кроме того, диссипация ВГВ в термосфере приводит к изменению ее нейтральных параметров и, как следствие, электронной концентрации ионосферы (Карпов, Кшевецкий, 2014).
Работа выполнена в рамках гранта РФФИ № 16-35-00027 и гранта № НШ-6894.2016.5 Президента РФ государственной поддержки ведущих научных школ РФ.