Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Архив конференций
Дополнительная информация
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:

Пятнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"

XV.D.345

Излучение среднеширотной верхней мезосферы и нижней термосферы: спектры вариаций температуры и интенсивностей эмиссий гидроксила и молекулярного кислорода

Перминов В.И. (1), Семенов А.И. (1), Медведева И.В. (2), Перцев Н.Н. (1), Суходоев В.А. (1)
(1) Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Москва, Россия
(2) Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
В геофизических исследованиях область верхней мезосферы и нижней термосферы (ВМНТ, 70-100 км) является предметом особого внимания. Она характеризуется наиболее низкими значениями температуры в земной атмосфере. Ее термодинамический режим и содержание малых газовых составляющих в ней во многом определяются фотохимическими и динамическими процессами, возникающими как за счет воздействия сверху (УФ-излучение Солнца, потоки энергичных солнечных и космических частиц), так и снизу (атмосферные волны, приходящие из тропосферы и стратосферы). Наиболее яркой особенностью ВМНТ являются эмиссии ее собственного излучения, спектральные наблюдения которых позволяют определять содержание компонентов газового состава и температуру в данной области атмосферы (Шефов и др., 2006; Перминов, Перцев, 2010). Настоящая работа посвящена исследованию спектров межгодовых и сезонных вариаций интенсивности эмиссии гидроксила и его вращательной температуры (максимум излучения на высоте 87 км), а также интенсивности эмиссии Атмосферной системы молекулярного кислорода (максимум излучения на 95 км). Для анализа были использованы полуночные данные, полученные по измерениям колебательно-вращательных полос ОН (6-2) (834.0 нм) и О2 А(0-1) (864.5 нм) на Звенигородской станции ИФА РАН (56N, 37E) в 2000-2016 гг. и Геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН (52N, 103E) в 2008-2016 гг. Описание наблюдений, аппаратуры и методики обработки данных представлены в работах (Семенов и др., 2002; Pertsev, Perminov, 2008; Medvedeva et al., 2014). Полученные многолетние ряды эмиссионных характеристик были проанализированы методом Ломба-Скаргла (Lomb, 1976; Scargle, 1982). На его основе определены спектры гармонических вариаций в области периодов от 12 суток до 11 лет. Для статистически значимых осцилляций сделаны оценки амплитуд. Доминирующими осцилляциями в интенсивностях исследуемых эмиссий являются первые четыре гармоники годовой вариации с амплитудами близкими по величине, а в температуре - годовая и полугодовая гармоники, амплитуды которых – 23-24 К и 4-7 К. В спектральной структуре межгодовых вариаций значимыми являются осцилляции с периодами 1.9-2.5, 3-3.5, 4.1, 5.8, 8 и 11 лет. На спектрах температурных вариаций статистически значимыми определены субгодовые вариации, являющиеся комбинационными гармониками годового колебания температуры. Амплитуды данных периодических вариаций составляют от 0.5±0.3 до 2.7±0.4 К. Анализ данных, полученных на Звенигородской станции ИФА РАН, свидетельствует о зависимости многолетнего тренда эмиссионных характеристик ВМНТ от анализируемой эпохи измерений.
В работе были использованы экспериментальные данные, полученные при помощи оборудования ЦКП "Ангара".

Ключевые слова: Верхняя мезосфера и нижняя термосфера, атмосферное излучение, температура, интенсивности эмиссий, пространственно-временные вариации
Литература:
  1. Перминов В.И., Перцев Н.Н. Сезонный и ночной ход эмиссий гидроксила и Атмосферной системы молекулярного кислорода среднеширотной мезопаузы // Геомагнетизм и аэрономия. 2010. Т. 50. № 4. С. 544-550.
  2. Семенов А.И., Баканас В.В., Перминов В.И., Железнов Ю.А., Хомич В.Ю. Спектр излучения ночной верхней атмосферы Земли в ближней инфракрасной области // Геомагнетизм и аэрономия. 2002. Т. 42. № 3. С. 407-414.
  3. Шефов Н.Н., Семенов А.И., Хомич В.Ю. Излучение верхней атмосферы - индикатор ее структуры и динамики. М.: ГЕОС, 2006. 741 с.
  4. Lomb N.R. Least-squares frequency analysis of unequally spaced data // Astrophys. Space Sci. 1976. V. 39. No. 2. P. 447-462.
  5. Medvedeva I.V., Semenov A.I., Perminov V.I., Beletsky A.B., Tatarnikov A.V. Comparison of ground-based OH temperature data measured at Irkutsk (52N, 103E) and Zvenigorod (56N, 37E) stations with Aura MLS v3.3 // Acta Geophysica. 2014. V. 62. No. 2. P. 340-349.
  6. Pertsev N., Perminov V. Response of the mesopause airglow to solar activity inferred from measurements at Zvenigorod, Russia // Ann. Geophys. 2008. V.26. No.5. P.1049-1056.
  7. Scargle J. D. Studies in astronomical time series analysis. II. Statistical aspects of spectral analysis of unevenly spaced data // Astrophys. J. 1982. V. 263. P. 835-853.

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

197