Радиозатменные измерения спутника CHAMP (Challenging Minisatellite Payload) были использованы нами для исследования спорадических Е-слоев (высоты 90–130 км) в высокоширотной ионосфере Земли. Разработан новый метод определения характеристик внутренних атмосферных волн, базирующийся на использовании наклонных спорадических Е-слоев ионосферы Земли в качестве детектора. Метод основан на том, что внутренняя волна, распространяющаяся через изначально горизонтальный спорадический E-слой, вызывает вращение градиента плотности плазмы в направлении волнового вектора, что приводит к установлению плоскости слоя параллельно фазовому фронту волны. Разработанный метод позволяет исследовать взаимосвязи между мелкомасштабными внутренними волнами и спорадическими Е-слоями в ионосфере Земли и существенно расширяет возможности традиционного радиозатменного мониторинга атмосферы. Показано, что исследуемые внутренние атмосферные волны имеют периоды от 35 до 46 мин и вертикальные фазовые скорости от 1.2 до 2.0 м/с, что хорошо согласуется с результатами независимых экспериментов и данными моделирования спорадических Е-слоев на высоте ~100 км в полярной шапке Земли.
We have used radio occultation measurements of the satellite CHAMP (Challenging Minisatellite Payload) to examine sporadic E layers (altitudes 90–130 km) in Earth’s high-latitude ionosphere. We have developed a new method for determining characteristics of internal atmospheric waves based on the use of inclined sporadic E layers of Earth’s ionosphere as a detector. The method relies on the fact that an internal wave propagating through the initially horizontal sporadic E layer causes the plasma density gradient to rotate in the direction of the wave vector, which leads to the fact that the layer ionization plane is set parallel to the phase wave front. The developed method enables us to study the interrelations between small-scale internal waves and sporadic E layers in Earth’s ionosphere and significantly expands the capabilities of traditional radio occultation monitoring of the atmosphere. We have found that the internal atmospheric waves under study have periods from 35 to 46 min and vertical phase speeds from 1.2 to 2.0 m/s, which are in good agreement with the results of independent experiments and simulation data on sporadic E layers at a height of ~100 km in Earth’s polar cap.