сотрудник
Институт космических исследований РАН
Москва, Россия
Москва, Россия
С использованием региональной сети станций сверхдлинноволнового (СДВ) радиопросвечивания в Дальневосточном регионе России исследован отклик нижней ионосферы на прохождение нескольких десятков тайфунов. Приведенные экспериментальные данные во всех случаях отчетливо демонстрируют волновые возмущения амплитуды и фазы СДВ-сигнала на активной стадии тайфунов, пересекающих радиотрассы. При исключении магнитоактивных и сейсмоактивных дней это означает, что возмущения, генерируемые тайфуном, при распространении в верхнюю ионосферу проходят через нижнюю ионосферу, индикатором чего будут соответствующие возмущения амплитуды и фазы СДВ-сигнала. Спектральный анализ показывает, что диапазон обнаруженных волновых возмущений соответствует периодам атмосферных внутренних гравитационных волн (ВГВ). Предложен механизм воздействия ВГВ на нижнюю ионосферу, который позволяет интерпретировать наблюдаемые вариации фазы СДВ-сигнала. Согласно этому механизму, воздействие ВГВ на нижнюю ионосферу обусловлено поляризационными полями, возникающими при волновом движении плазмы в нижней части F-слоя, которые, проецируясь вдоль силовых линий геомагнитного поля в нижнюю ионосферу, вызывают подъем или опускание верхней стенки волновода Земля—ионосфера.
сверхдлинноволновое радиопросвечивание, атмосферные внутренние гравитационные волны, тайфуны, ионосфера
1. Афраймович Э.Л., Воейков С.В., Ишин А.Б. и др. Вариации полного электронного содержания во время мощного тайфуна 5–11 августа 2006 г. у юго-восточного побережья Китая. Геомагнетизм и аэрономия. 2008. Т. 48, № 5. С. 703–708.
2. Ванина-Дарт Л.Б., Покровская И.В., Шарков Е.А. Реакция нижней экваториальной ионосферы на сильные тропические возмущения. Геомагнетизм и аэрономия. 2008. Т. 48, № 2. С. 255–260.
3. Ванина-Дарт Л.Б., Романов А.А., Шарков Е.А. Влияние тропического циклона на верхнюю ионосферу по данным томографического зондирования над о-вом Сахалин в ноябре 2007 г. Геомагнетизм и аэрономия. 2011. Т. 51, № 6. С. 790–798.
4. Гершман Б.Н. Динамика ионосферной плазмы. М.: Наука, 1974. 262 с.
5. Данилов А.Д., Казимировский Э.С., Вергасова Г.В. и др. Метеорологические эффекты в ионосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 267 с.
6. Захаров В.И., Куницын В. Е. Региональные особенности атмосферных проявлений тропических циклонов по данным наземных GPS сетей. Геомагнетизм и аэрономия. 2012. Т. 52, № 4. С. 562–574.
7. Козлов С.И. Аэрономия искусственно возмущенных атмосферы и ионосферы Земли. М.: Торус Пресс, 2021. 268 с.
8. Шалимов С.Л., Рожной А.А., Соловьева М.С., Ольшанская Е.В. Воздействие землетрясений и цунами на ионосферу. Физика Земли. 2019. № 1. С. 199–213.
9. Ясюкевич Ю.В., Едемский И.К., Перевалова Н.П., Полякова А.С. Отклик ионосферы на гелио- и геофизические возмущающие факторы по данным GPS. Иркутск: ИГУ, 2013. 160 с.
10. Bertin F., Testud J., Kersley L. Medium scale gravity waves in the ionospheric F-region and their possible origin in weather disturbances. Planet. Space Sci. 1975. Vol. 23. P. 493–507.
11. Chou M.Y., Lin C.H., Yue J., et al. Concentric traveling ionosphere disturbances triggered by Super Typhoon Meranti (2016). Geophys. Res. Lett. 2017a. Vol. 44, iss. 3. P. 1219–1226. DOI: 10.1002/2016GL072205.
12. Chou M.Y., Lin C.H., Yue J., et al. Medium-scale traveling ionospheric disturbances triggered by Super Typhoon Nepartak (2016). Geophys. Res. Lett. 2017b, Vol. 44, iss. 15. P. 7569–7577. DOI: 10.1002/2017GL073961.
13. Forbes J.М., Palo S.E., Zhang X. Variability of the ionosphere. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2000. Vol. 62. P. 685–693. DOI: 10.1016/S1364-6826(00)00029-8.
14. Haldoupis C., Shalimov S. On the altitude dependence and role of zonal and meridional wind shears in the generation of E region metal ion layers. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2021. Vol. 214, 105537. DOI: 10.1016/j.jastp.2021.105537.
15. Rozhnoi A., Shalimov S., Solovieva M., et al. Tsunami-induced phase and amplitude perturbations of subionospheric VLF signals. J. Geophys. Res. 2012. Vol. 117, iss. A9, A09313. DOI: 10.1029/2012JA017761.
16. Rozhnoi А., Solovieva М., Levin B., et al. Meteorological effects in the lower ionosphere as based on VLF/LF signal observations. Natural Hazards and Earth System Sciences. 2014a. Vol. 14, iss. 10. P. 2671–2679. DOI: 10.5194/nhess-14-2671-2014.
17. Rozhnoi А., Shalimov S., Solovieva M., et al. Detection of tsunami-driven phase and amplitude perturbations of subionospheric VLF signals following the 2010 Chile earthquake. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2014b. Vol. 119. P. 5012–5019. DOI: 10.1002/2014JA019766.
18. Sharkov E.A. Global Tropical Cyclogenesis. Springer Praxis Books, 2012. 604 p.
19. Suzuki S., Vadas S. L., Shiokawa K., et al. Typoon-induced concentric airglow structures in the mesopause region. Geophys. Res. Lett. 2013. Vol. 40, iss. 22. P. 5983–5987. DOI: 10.1002/ 2013GL058087.
20. Xiao Z., Xiao S.G., Hao Y.Q., Zhang D.H. Morphological features of ionospheric response to typhoon. J. Geophys. Res. 2007. Vol. 112, iss. A4, A04304. DOI: 10.1029/2006JA011671.
21. URL: http://ultramsk.com (дата обращения 20 мая 2022 г.).
22. URL: http://www.gsras.ru/new/infres (дата обращения 20 мая 2022 г.).
23. URL: https://www.jma.go.jp/jma/indexe.html (дата обращения 20 мая 2022 г.).
24. URL: http://agora.ex.nii.ac.jp/digital-typhoon (дата обращения 20 мая 2022 г.).
