Семнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XVII.I.475
Влияние метеорологических штормов в Балтийском море на атмосферу и ионосферу в 2018 году
Борчевкина О.П. (1,2), Курдяева Ю.А. (1), Карпов М.И. (1), Чубаренко Б.В. (3), Домнин Д.А. (3), Карпов И.В. (1)
(1) Калининградский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН, Калининград (КФ ИЗМИРАН), Калининград, Россия
(2) Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта
(3) Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН (Атлантическое отделение), Калининград, Россия
Экспериментальные исследования состояния и динамики ионосферы над областями развития экстремальных метеорологических событий, таких как ураганы и тайфуны, демонстрируют формирование различного рода эффектов, в т.ч. перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ), возмущений электрического поля, полного электронного содержания, возникновений оптических эмиссий, явлений F-рассеивания и пр. В работе представлены результаты анализа наблюдений атмосферных и ионосферных параметров в период развития штормового метеорологического возмущения в Балтийском море в 2018 году. Данное метеорологические возмущение проходило в условиях низкой геомагнитной активности и спокойной солнечной активности. Исследование метеорологической обстановки осуществлялось с применением данных реанализа. Данные наблюдений параметров ионосферы получены с применением вертикального зондирования ионосферы в Калининграде и данных ГНСС.
Анализ наблюдений параметров атмосферы и ионосферы показал, что развитие таких метеорологических возмущений сопровождается усилением активности волновых процессов в тропосфере с периодами 2-20 минут, что соответствует акустико-гравитационным и внутренним гравитационным волнам в атмосфере Земли. Возмущения с такими же периодами отмечаются в вариациях ионосферных параметров. Полученные результаты свидетельствуют о связи динамических процессов в нижней атмосфере и ионосфере.
Моделирование распространения атмосферных волн от метеорологических источников, основанный на использовании экспериментальных данных о вариациях приземного давления было проведено для подтверждения теории распространения атмосферных волн из области метеорологического возмущения. При моделировании использовалась модель нейтральной атмосферы и сравнение теоретических расчетов с ионосферными данными. Модельные расчеты показали, что основной вклад в изменение параметров среды вносят акустико-гравитационные волны, диссипация которых приводит к возникновению локальных областей нагрева в ионосфере, что ведет к изменения ионизационно-рекомбинационных процессов в ионосфере.
Ключевые слова: метеорологические возмущения, акустико-гравитационные волны, ионосфера, моделирование, полное электронное содержание
Литература:
- Борчевкина О.П., Карпов И.В. Ионосферные неоднородности в периоды метеорологических возмущений // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 57. № 5. С. 670–
- 2017.
- Депуев В.Х., Депуева А.Х. Реакция критической частоты слоя F2 на резкое понижение атмосферного давления // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 50. № 6. С. 833 –842. 2010.
- Исаев Н.В., Костин В.М., Беляев Г.Г., и др. Возмущения верхней ионосферы, вызванные тайфунами // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 50. № 2. С. 253–264. 2010.
- Карпов И.В., Борчевкина О.П., Карпов М.И. Локальные и региональные возмущения ионосферы в периоды метеорологических возмущений // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 59. № 4. С. 492–500. 2019а.
- Карпов И.В., Карпов М.И., Борчевкина О.П., и др. Пространственно-временные вариации ионосферы во время метеорологического возмущения в декабре 2010 г // Химическая физика. Т. 38. № 7. С. 79–85. 2019б.
- Карпов И.В., Кшевецкий С.П. Механизм формирования крупномасштабных возмущений в верхней атмосфере от источников АГВ на поверхности Земли// Геомагнетизм и аэрономия. Т. 54. № 4. С. 513–522. 2014.
- Chernigovskaya M.A., Shpynev B.G., Ratovsky K.G. Meteorological effects of ionospheric disturbances from vertical radio sounding data // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. V. 136. P. 235–243. 2015.
- Chou M.Y., Lin C.C.H., Yue J., et al. Concentric traveling ionosphere disturbances triggered by Super Typhoon Meranti (2016) // Geoph. Res. Letters. V. 44. N 3. P. 1219–1226. 2017.
- Fritts D.C., Alexander M.J. Gravity wave dynamics and effects in the middle atmosphere // Rev. Geoph. V. 41. N 1. P. 1–68. 2003.
- Li W., Yue J., Yang Y., et al. Analysis of ionospheric disturbances associated with powerful cyclones in East Asia and North America // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. V. 161. P. 43−54. 2017.
- Li W., Yue J., Wu S., et al. Ionospheric responses to typhoons in Australia during 2005–2014 using GNSS and FORMOSAT-3/COSMIC measurements // GPS Solutions. V. 22. N 61. 2018.
- Martinis C.R., Manzano J.R. The influence of active meteorological systems on the ionosphere F region // Annali di Geofisica. V. 42. N 1. P. 1−7. 1999.
- Kurdyaeva Y., Kulichkov S., Kshevetskii S., Borchevkina Olga, Golikova E. Propagation to the upper atmosphere of acoustic-gravity waves from atmospheric fronts in the Moscow region // Ann. Geophys. V. 37. P. 447–454. 2019.
- Polyakova A.S., Perevalova N.P. Comparative analysis of TEC disturbances over tropical cyclone zones in the north-west pacific ocean // Adv. Space Res. V. 52. P. 1416−1426. 2013.
Дистанционное зондирование ионосферы
472