Сравнительный анализ короткопериодной изменчивости температуры области мезопаузы и максимума электронной концентрации

Представлены результаты исследования короткопериодной изменчивости температуры области мезопаузы σTm и максимума электронной концентрации σNmF2 по данным спектрометрических и радиофизических измерений на комплексе инструментов Института солнечно-земной физики СО РАН в 2013-2018 гг. Для анализа использованы данные о вращательной температуре молекулы гидроксила (полоса ОН(6-2) 834.0 нм, ~87 км), получаемой из спектрометрических измерений в Геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН (51.8°N, 103.1°E, Торы) с временным разрешением 10 мин. Вращательная температура молекулы гидроксила отображает температуру атмосферы на высотах мезопаузы. Для каждой ночи наблюдений были рассчитаны стандартные отклонения температуры мезопаузы в ночном ходе σTm (т.е. изменчивость Tm), с помощью которых можно анализировать проявление волновой активности с периодами внутренних гравитационных волн (ВГВ) на этих высотах. Для анализа изменчивости максимума электронной концентрации использованы данные Иркутского ионозонда вертикального зондирования (52.3° N, 104.3° E), получаемые с временным разрешением 15 мин. Были рассчитаны среднеквадратичные значения относительных возмущений NmF2 (ΔNmF2), представляющих собой относительную разницу между наблюдаемыми значениями и значениями скользящей 27-дневной медианы. Из полученных значений ΔNmF2 были выделены короткопериодные волновые возмущения с периодами T < 8 ч. Эти наиболее быстрые вариации (T<8 ч) относятся к крупномасштабным перемещающимся ионосферным возмущениям (ПИВ), причиной которых могут быть распространяющиеся из нижних слоев внутренние гравитационные волны.
В результате корреляционного анализ короткопериодной изменчивости температуры области мезопаузы σTm и максимума электронной концентрации σNmF2 обнаружено следующее. Сезонный ход σTm и σNmF2, усредненных по всем годам, показал их высокую корреляцию с максимумом в зимний период. Значения скользящих коэффициентов корреляции σTm и σNmF2 на 27-дневном интервале без сдвига являются низкими и группируются вблизи нулевого значения (-0.042±0.313). Учет временного сдвига приводит к существенному росту корреляции, значения коэффициентов корреляции группируются вблизи ~ 0.5 (0.504±0.196). В работе обсуждаются возможные причины полученных результатов корреляционного анализа.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда No 22-17-00146, https://rscf.ru/project/22-17-00146/.