Балтийский федеральный университет имени И. Канта
Калининград, Калининградская область, Россия
Балтийский федеральный университет имени И. Канта
Калининград, Россия
Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта
Калининград, Россия
Калининград, Россия
Калининград, Россия
Калининград, Россия
В работе представлены результаты наблюдений спорадического слоя Es в период метеорологических возмущений в Калининграде в октябре 2017 и 2018 г. на фоне спокойных геомагнитных условий. В дни метеорологических штормов (29–30 октября 2017 и 23–24 октября 2018 г.) отмечались существенные изменения в динамике критической частоты Es-слоя. Наблюдения возмущений атмосферных и ионосферных параметров в Калининградском регионе показывают, что задержка реакции ионосферы по отношению к времени максимальных возмущений атмосферных параметров составляет около трех часов. Причины возникновения наблюдаемых явлений на высотах Е-области, по-видимому, обусловлены распространением акустико-гравитационных волн, генерируемых конвективными процессами в нижней атмосфере в периоды метеорологического шторма. Усиление турбулентных процессов в нижней термосфере приводит к увеличению плотности атмосферы и ускорению рекомбинационных процессов. За этим следует быстрое снижение концентрации ионов и соответственно критической частоты слоя Es вплоть до частот ниже порога чувствительности ионозондов.
спорадический Е-слой, акустико-гравитационные волны, атмосферно-ионосферные связи, метеорологические возмущения
1. Борчевкина О.П., Карпов И.В. Ионосферные неоднородности в периоды метеорологических возмущений // Геомагнетизм и аэрономия. 2017. Т. 57, № 5. С. 670-675. DOI:https://doi.org/10.7868/S0016794017040046.
2. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука, 1988. 528 с.
3. 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.
4. Карпов И.В., Кшевецкий С.П. Механизм формирования крупномасштабных возмущений в верхней атмосфере от источников АГВ на поверхности Земли // Геомагнетизм и аэрономия. 2014. Т. 54, № 4. С. 553-562. DOI: 10.7868/ S001679401404018X.
5. Карпов И.В., Борчевкина О.П., Дадашев Р.З., Ильминская А.В. Влияние метеорологических штормов на параметры ионосферы в Балтийском регионе в 2010 г. // Солнечно-земная физика. 2016. Т. 2, № 2. С. 64-68. DOI:https://doi.org/10.12737/18653.
6. Карпов И.В., Борчевкина О.П., Карпов М.И. Локальные и региональные возмущения ионосферы в периоды метеорологических возмущений // Геомагнетизм и аэрономия. 2019. Т. 59. № 4, С. 492-500. DOI:https://doi.org/10.1134/S0016794019040102.
7. Куницын В.Е., Сураев С.Н., Ахмедов Р.Р. Моделирование распространения акустико-гравитационных волн в атмосфере для различных поверхностных источников // Вестник Московского университета. Сер. 3. Физика. Астрономия. 2007. № 2. С. 59-63.
8. Пилипенко С.Г., Козак Л.В. Ветровые сдвиги в атмосфере Земли над мощными ураганами // Космическая наука и технология. 2012. Т. 18, № 6. С. 43-50. DOI: 10.15407/ knit2012.06.043.
9. Тупикин С. Н. Структурный анализ штормовых ветров в Юго-Восточной Балтике и Калининградской области // Комплексное изучение бассейна Атлантического океана: сб. науч. тр. Калининград, 2003. С. 59-63.
10. Хромов С.П., Мамонтова Л.И. Метеорологический словарь. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 568 с.
11. Barta V., Haldoupis C., Sátori G., et al. Searching for effects caused by thunderstorms in mid-latitude sporadic E layers // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2017. V. 161. P. 150-159. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2017.06.006.
12. Bogdanov V., Kaysin A., Romanov A. Impact of cyclones over Kamchatka on electron distribution in the ionosphere // E3S Web of Conferences. 2016. V. 11, N 00003. DOI:https://doi.org/10.1051/e3sconf/20161100003.
13. Bourdillon A., Lefur E., Haldoupis C., et al. Decameter mid-latitude sporadic-E irregularities in relation with gravity waves // Ann. Geophys. 1997. V. 15. P. 925-934. DOI:https://doi.org/10.1007/s00585-997-0925-1.
14. Chernigovskaya M.A., Kurkin V.I., Oinats A.V., Poddelsky I.N. Ionosphere effects of tropical cyclones over the Asian region of Russia according to oblique radio sounding data // Proc. SPIE 9292 - The International Society for Optical Engineering. 2014. V. 92925E. DOI:https://doi.org/10.1117/12.2073391.
15. Chernigovskaya M.A., Shpynev B.G., Ratovsky K.G. Meteorological effects of ionospheric disturbances from vertical radio sounding data // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2015. V. 136(B). P. 235-243. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2015.07.006.
16. Didebulidze G. G., Dalakishvili G., Lomidze L., Matiashvili G. Formation of sporadic-E (Es) layers under the influence of AGWs evolving in a horizontal shear flow // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2015. V. 136(B). P. 163-173. DOI: 10.1016/ j.jastp.2015.09.012.
17. Fukao S., Yamamoto M., Tsunoda R. T., et al. The SEEK (Sporadic-E Experiment over Kyushu) Campaign // Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25, N 11. P. 1761-1764. DOI: 10.1029/ 98GL00932.
18. Haldoupis C. Midlatitude sporadic E. A typical paradigm of atmosphere-ionosphere coupling // Space Sci. Rev. 2012. V. 168, N 1-4. P. 441-461. DOI:https://doi.org/10.1007/s11214-011-9786-8.
19. Haldoupis C., Meek C., Christakis N., et al. Ionogram height-time-intensity observations of descending sporadic E layers // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2006. V. 68, iss. 3-5. P. 539-557. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2005.03.020.
20. Karpov I.V., Kshevetskii S.P. Numerical study of heating the upper atmosphere by acoustic-gravity waves from a local source on the Earth’s surface and influence of this heating on the wave propagation conditions // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2017. V. 164. P. 89-96. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2017.07.019.
21. Kazimirovsky E., Herraiz M., Morena A.D.L.B. Effects on the ionosphere due to phenomena occurring below it // Surveys in Geophysics. 2003. V. 24, iss. 2. P. 139-184. DOI:https://doi.org/10.1023/A: 1023206426746.
22. Koucká Knížová P., Mošna Z., Kouba D., et al. Influence of meteorological systems on the ionosphere over Europe // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2015. V. 136. P. 244-250. DOI:https://doi.org/10.1016/j. jastp.2015.07.017.
23. Laštovička J. Forcing of the ionosphere by waves from below // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2006. V. 68, N 3. P. 479-497. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2005.01.018.
24. Liperovsky V.A., Pokhotelov E.V., Liperovskaya E.V., et al. Modification of sporadic E-layers caused by seismic activity // Surveys in Geophysics. 2000. V. 21. P. 449-486. DOI:https://doi.org/10.1023/A:1006711603561.
25. Martinis C.R., Manzano J.R. The influence of active meteorological systems on the ionosphere F region // Ann. Geophys. 1999. V. 42, N 1. P. 1-7. DOI:https://doi.org/10.4401/ag-3708.
26. Mathews J.D. Sporadic E: current views and recent progress // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 1998. V. 60, iss. 4. P. 413-435. DOI:https://doi.org/10.1016/S1364-6826(97)00043-6.
27. Parkinson M.L., Dyson P.L. Measurements of mid-latitude E-region, sporadic-E, and TID-related drifts using HF Doppler-sorted interferometry // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 1998. V. 60, iss. 5. P. 509-522. DOI:https://doi.org/10.1016/S1364-6826(97)00058-8.
28. Pignalberi A., Pezzopane M., Zuccheretti E. Sporadic E layer at mid-latitudes: average properties and influence of atmospheric tides // Ann. Geophys. 2014. V. 32, iss. 11. P. 1427-1440. DOI:https://doi.org/10.5194/angeo-32-1427-2014.
29. Polyakova A.S., Perevalova N.P. Comparative analysis of TEC disturbances over tropical cyclone zones in the North-West Pacific Ocean // Adv. Space Res. 2013. V. 52, iss. 8. P. 1416−1426. DOI:https://doi.org/10.1016/j.asr.2013.07.029.
30. Šauli P., Bourdillon A. Height and critical frequency variations of the sporadic-E layer at midlatitudes // J. Atmosph. Solar-Terr. Phys. 2008. V. 70, iss. 15. P. 1904-1910. DOI: 10.1016/ j.jastp.2008.03.016.
31. Schubert G., Hickey M.P., Walterscheid R.L., Physical processes in acoustic wave heating of the thermosphere // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. P. D07106. DOI:https://doi.org/10.1029/2004 JD005488.
32. Scotto C. Sporadic-E layer and meteorological activity // Ann. Geophys. 1995. V. 38, N 1. P. 21-24. DOI: 10.4401/ ag-4129.
33. Snively J.B., Pasko V.B. Breaking of thunderstorm-generated gravity waves as a source of short-period ducted waves at mesopause altitudes // Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30, iss. 24. P. 2254. DOI:https://doi.org/10.1029/2003GL018436.
34. van Eyken A.P., Williams P.J.S., Maude A.D., Morgani G. Atmospheric gravity waves and sporadic-E // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 1982. V. 44, iss. 1. P. 25-29. DOI:https://doi.org/10.1016/0021-9169(82)90089-7.
35. URL: https://rp5.ru (дата обращения 16 сентября 2019 г.).
