Влияние внезапных стратосферных потеплений на параметры нижней ионосферы и области мезосферы-нижней термосферы

Представлены результаты исследования возмущений температуры области мезосферы-нижней термосферы (МНТ) и наименьшей частоты отражений на ионограмме (fmin) во время зимних внезапных стратосферных потеплений (ВСП) различного типа в 2008 и 2013 гг. В январе-феврале 2008 г. в северном полушарии произошло четыре события ВСП, из которых последнее сопровождалось произошедшим 22 февраля изменением направления среднего зонального ветра на 60°с.ш. и высотном уровне 10 гПа с западного на восточное, и может быть классифицировано как значительное (major) ВСП. Во время значительного ВСП в январе 2013 г реверс среднего зонального ветра произошел 6 января. Для анализа использованы данные о наименьшей частоте отражений на ионограмме, полученные при помощи вертикального зондирования на иркутском (52.3° N, 104.3° E) ионозонде DPS-4, данные о вращательной температуре молекулы гидроксила (полоса ОН(6-2), 834.0 нм, ~87 км), полученные из спектрометрических измерений в Геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН (51.8°N, 103.1°E, Торы), и спутниковые данные измерений вертикальных профилей температуры атмосферы Aura MLS для анализируемого региона. Обнаружено, что во время ВСП в январе-феврале 2008 г. наблюдались квазипериодические (~17-20 дней) волнообразные возмущения среднедневных значений fmin с амплитудой ~± 40%. Во время ВСП в январе 2013 г. в период реверса среднего зонального ветра наблюдались значительные возмущения среднедневных значений fmin, с максимальной амплитудой (до 50%) около дат смены направления ветра. Проведен корреляционный анализ межсуточных вариаций fmin и температуры атмосферы на различных высотах области МНТ, который выявил высокую степень корреляции во время анализируемых событий ВСП. Наилучшая корреляция была выявлена для температуры на высоте 92 км. Значения коэффициента корреляции R достигали 0.89 для ВСП 2008 и 0.66 для ВСП 2013. Для ВСП в январе 2013 г. был проведен анализ возмущений Δfmin и ΔТ. Обнаружено, что в период наиболее значительных возмущений температуры и динамики средней атмосферы и реверса среднего зонального ветра, наблюдается усиление возмущений Δfmin и ΔТ, и их вариации согласуются достаточно хорошо, что может быть вызвано интенсификацией активности планетарных волн в верхней атмосфере во время ВСП.
Выявленные эффекты важны для оценки возрастания поглощения коротких радиоволн во время зимних внезапных стратосферных потеплений.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-17-00187, https://rscf.ru/project/25-17-00187.