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:https://doi.org/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:https://doi.org/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:https://doi.org/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:https://doi.org/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:https://doi.org/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:https://doi.org/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:https://doi.org/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:https://doi.org/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.).
