Активность волновых процессов по данным анализа географических и сезонных распределений потенциальной энергии ВГВ в стратосфере Арктики и Антарктики, полученных из радиозатменных измерений Formosat-3/COSMIC за период с 2006 по 2009 годы

Совместная американо-тайваньская миссия Formosat-3/COSMIC (Constellation Observing System for Meteorology, Ionosphere and Climate) состоит из группировки шести спутников, каждый из которых имеет четыре GPS-антенны и вращается вокруг Земли по низкой орбите с высотой около 800 км. Главной научной целью миссии, стартовавшей в апреле 2006 года, является демонстрация важности и значимости радиозатменных наблюдений при решении задачи улучшения оперативного численного прогноза погоды (NWP). Улучшение прогноза может быть достигнуто путем усвоения в имеющихся NWP-моделях данных измерений об атмосферных параметрах, полученных в режиме практически реального времени. Эти данные включают поля плотности, температуры, давления и относительной влажности в атмосфере. Анализ географических и сезонных распределений атмосферных параметров существенно необходим для понимания процессов переноса энергии и выяснения роли атмосферной активности полярных регионов в ответ на глобальное потепление. Последнее представляется особенно важным, поскольку полярные регионы очень чувствительны к изменениям глобальной температуры и могут быть главной причиной поднятия уровня Мирового океана.
В работе проведен статистический анализ активности внутренних гравитационных волн (ВГВ) в полярных районах атмосферы Земли, расположенных на широтах более 60°. С этой целью были использованы радиозатменные данные о температуре миссии Formosat-3/COSMIC, собранные за период с июля 2006 г. по март 2009 г. Определены географические и сезонные распределения потенциальной энергии ВГВ (индикатор волновой активности) в интервале высот от 15 до 35 км. Полученные результаты демонстрируют высокую волновую активность в зимний и весенний периоды. Максимумы потенциальной энергии ВГВ в атмосфере Арктики и Антарктики наблюдаются зимой и весной, соответственно. Потенциальная энергия волн увеличивается с высотой в полярной атмосфере обоих полушарий Земли вплоть до 35 км. В Антарктике, внутренние волны с большой потенциальной энергией обнаруживаются в атмосфере над Антарктическим полуостровом. В Арктическом регионе, повышенная волновая активность наблюдается, главным образом, над Северным ледовитым океаном и Скандинавией. В работе представлены результаты сравнительного анализа глобальной морфологии волновой активности и влияющих на нее факторов в полярной атмосфере Арктики и Антарктики.
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Программы Президиума РАН №22 «Фундаментальные процессы исследований и освоения Солнечной системы» и гранта РФФИ № 10-02-01015-а.