Связь атмосферной и космической погодных систем

Рубрика: 
Космическая и атмосферная физика
Ямпольский, ЮМ, Зализовский, АВ, Занимонский, ЕМ, Лизунов, ГВ, Лисаченко, ВН
Косм. наука технол. 2008, 14 ;(5):006-036
https://doi.org/10.15407/knit2008.05.006
Язык публикации: русский
Аннотация: 
: Статья подводит итоги трехлетних исследований проблемы переноса мощных атмосферных возмущений на высоты геокосмоса. Основным транспортными агентами, осуществляющими такой энергообмен, являются атмосферные гравитационные волны (АГВ). В линейном приближении их распространение вверх приводит к периодической модуляции плазменных и полевых характеристик ионосферы. Нелинейный рост амплитуд АГВ вызывает турбулизацию плазмы, проявлениями которой является образование спорадических структур на высотах Е и F-областей ионосферы. Оба механизма трансформации АГВ в электродинамические возмущения проиллюстрировано на базе данных многолетних наблюдений полученных в Антарктиде, Новой Англии (США) и Европе.
Ключевые слова: атмосферные гравитационные волны, ионосфера, турбулизация плазмы
Полный текст (PDF)
References: 
1.  Атмосфера. Справочник (справочные данные, модели) / Под ред. Ю. С. Седунов, С. И. Авдюшин, Е. П. Борисенков и др. — Л: Гидрометеоиздат, 1991.—509 с.
2.  Афраймович Э. Л., Башкуев Ю. Б., Бернгардт О. И. и др. Детектирование перемещающихся ионосферных возмущений по данным одновременных измерений электронной концентрации, полного электронного со­держания и доплеровского смещения частоты на ради­офизическом комплексе ИСЗФ // Геомагнетизм и аэрономия.—2004.—44, № 4.—С. 463—475.
3.  Афраймович Э. Л., Косогоров Е. А., Лесюта О. С, Ушаков И. И. Спектр перемещающихся ионосферных возмущений по данным глобальной сети GPS // Изв. Вузов. Радиофизика.—2001.—64, № 10.—С. 828—839.
4.  Брюнелли Б. Е., Намгаладзе А. А. Физика ионосферы. — М.: Наука, 1988.—528 с.
5.  Гершман Б. Н. Динамика ионосферной плазмы. — М.: Наука, 1974.—256 с.
6.  Гершман Б. Н., Казимировский Э. С, Кокоуров В. Д., Чернобровкина Н. А. Явление F-рассеяния в ионосфе­ре. — М.: Наука, 1984.—143 с.
7.  Гилл А. Динамика атмосферы и океана. В 2-х т. — М: Мир, 1986.—Т. 397 с; Т. 2.—410 с.
8.  Госсард Э., Хук У. Волны в атмосфере. — М.: Мир, 1978.—532 с.
9.  Данилов А. Д., Казимировский Э. С, Вергасова Г. В., Хачикян Г. Я. Метеоэффекты в ионосфере. — Л.: Гидрометеоиздат, 1987.—272 с.
10.  Зализовский А. В. Роль тропосферных процессов в формировании спорадических слоев Е области ионос­феры над Антарктическим полуостровом // Радиофизи­ка и радиоастрономия.—2008.—13, № 1.—С. 26—38.
11.  Зализовский А. В., Ямпольский Ю. М. F-рассеяние как индикатор тропосферно-ионосферного взаимодействия // Радиофизика и Радиоастрономия.—2007.—12, № 1.—С. 33—42.
12.  Корепанов В. С, Литвиненко Л. М., Литвинов В. А. та ін. Електромагнітний полігон наземної підтримки супут-никових експериментів на Український антарктичній станції // Космічна наука і технологія.—2004.—10, № 2/3.—С 74—80.
13.  Куницын В. Е., Сураев С. Н., Ахмедов Р. Р. Численное моделирование распространения акустико-гравитаци-онных волн в верхней атмосфере для периодических источников // Электромагнитные волны и электронные системы.—2007.—12, № 4.—С. 4—8.
14.  Лисаченко В. Н., Занимонский Е. М., Ямпольский Ю. М., Вельгош П. Исследование вариаций полного элект­ронного содержания ионосферы в регионе Антарктиче­ского полуострова // Радиофизика и Радиоастроно­мия.—2007.—12, № 1.—С. 20—32.
15.  Паркинсон У. Введение в геомагнетизм: Пер. с англ. — М.: Мир, 1986.—528 с.
16.  Пикулик И. И., Кащеев С. Б., Галушко В. Г., Ямполь­ский Ю. М. Приемный KB комплекс для частотно-угло­вого зондирования ионосферных возмущений в Антарк­тиде // Укр. антарктический журн.—2003.—№ 1.— С. 61—69.
17.  Пугачев В. С. Теория вероятностей и математическая статистика. — М.: Наука, 1979.—496 с.
18.  Силин П. В., Зализовский А. В., Ямпольский Ю. М. Эффекты ионосферного F-рассеяния на антарктической станции «Академик Вернадский» // Радиофизика и радиоастрономия.—2005.—10, № 1.—С. 30—37.
19.  Черногор Л. Ф. Энергетика процессов на Земле, в атмосфере и околоземном космосе в свете проекта «Попередження» // Космічна наука і технологія.— 1999.—5, № 1.—С. 38—47.
20.  Черногор Л. Ф. Тропический циклон как элемент системы Земля — тропосфера — ионосфера — магни­тосфера // Космічна наука і технологія.—2006.—12, № 2/3.—С. 16—36.
21.  Электромагнитные проявления геофизических эффек­тов в Антарктиде / Под ред. Л. Н. Литвиненко, Ю. М. Ямпольского. — Харьков: Радиоастрономический ин-т НАН Украины, 2005.—331 с.
22.  Ямпольский Ю. М., Зализовский А. В., Литвинен­ко Л. Н. и др. Вариации магнитного поля в Антарктике и сопряженном регионе (Новая Англия), стимулиро­ванные циклонической активностью // Радиофизика и радиоастрономия.—2004.—9, № 2.—С. 130—151.
23.  ACCIA Report, Arctic Climate Impact Assessment. — Cambridge: Univ. Press, 2004.—140 p.
24.  Afraimovich E. L., Boitman O. N., Zhovty E. I., et al. Dynamics and anisotropy of traveling ionospheric distur­bances from transionospheric sounding data // Radio Sci.—1999.—34, N 2.—P. 477—487.
25.  Afraimovich E. L., Palamarchuk K. S., Perevalova N. P. GPS radio interferometry of traveling ionospheric distur­bances // J. Atmos. and Solar-Terr. Phys.—1998.—60.— P. 1205—1223.
26.  Bauer S. Correlation between tropospheric and ionospheric parameters // Geofisica Рига e Applicata.—1958.—40.— P. 235.
27.  Beley V. S., Galushko V. G., Yampolski Y. M. Traveling ionospheric disturbance. Diagnostics using HF signal trajec­tory parameter variations // Radio Sci. —1995.—30, N 6.—P. 1739—1752.
28.  Booker H. G. The role of acoustic gravity waves in the generation of spread-F echoes and ionospheric scintillation // J. Atmos. and Terr. Phys.—1979.—41, N 5.—P. 501 — 515.
29.  Bowman G. G. Movements of ionospheric irregularities and gravity waves // J. Atmos. and Terr. Phys.—1968.—30.— P. 721—734.
30.  Chao J. K., Chen H. H. Prediction of Southward IMF Bz //  Space weather / Eds P.  Song,  H.  J.  Singer,  G.  L.
Siscoe.    —    2000. —P.    201—204. —(Geophysical monograph; 125).
31.  Francis S. H. Global propagation of atmospheric gravity waves: a review // J. Atmos. and Terr. Phys.—1975.— 37.—P. 1011 — 1054.
32.  Galushko V. G., Paznukhov V. V., Yampolski Y. M., Foster J. C. Incoherent scatter radar observations of AGV/TID events generated by the moving solar terminator // Ann. Geophys.—1998.—16.—P. 821—827.
33.  Galushko V. G., Beley V. S., Koloskov A. V., et al. Frequency-and-Angular HF Sounding and VHF ISR Diag­nostics of TIDs // Radio Sci.—2003.—38, N 6.— P. 1102—1113.
34.  Galushko V. G., Kashcheyev A. S., Kashcheyev S. В., et al. Bistatic HF diagnostics of TIDs over the Antarctic Peninsula // J. Atmos. and Solar-Terr. Phys.—2007.— 69.—P. 403—410.
35.  Georges Т. М. HF Doppler studies of traveling ionospheric disturbances. J. Atmos. and Terr. Phys.—1968.—30.— P. 735—746.
36.  Hauf Т., Finke U., Neisser J., et al. A ground-based network for atmospheric pressure fluctuations III. Atmos. and Oceanic Technol.—1996.—13, N 5.—P. 1001 — 1022.
37.  Hines С. О. Internal gravity waves at ionospheric heights // Can. J. Phys.—1960.—38.—P. 1441 — 1481.
38.  Hines С. О. The upper atmosphere in motion. American Geophysical Union. — Washington, D. C., 1974.
39.  Hofmann-Wellenhof В., Lichtenegger H., Collins J. Global Position System: Theory and Practice. — New York: Springer-Verlag Wien. 1992.—327 p.
40.  Jankovski J., Sucksdorf C. Guide for magnetic measure­ments and observatory practice. — Warshaw, 1996.— 235 p.
41.  Kahler S. W. Origin and Properties of Solar Energetic Particles in Space // Space weather / Paul Song, Hqward J. Singer, George L. Siscoe, editors, p. cm. — (Geophysical monograph; 125), 2000.—P. 109—122.
42.  Krycski J., Zanimonskiy Y. M. Investigation of Regional Troposphere Processes Using EPN Data // Symposium of EUREF held in Toledo, Spain, 4-7 June 2003, EUREF Publication N 13, Mitteilungen des Bundesamtes fi>r Kar-tographie und Geodasie, Band 33, Frankfurt am Main, P. 416—422.
43.  Klimchuk J. A. Theory of coronal mass ejection // Space weather / P. Song, H. J. Singer, G. L. Siscoe. — 2000.—P. 143—158.—(Geophysical monograph; 125).
44.  Lizunov G. Seismo Electromagnetics: Lithosphere-Atmos-phere-Ionosphere Coupling / Eds M. Hayakawa, O. A. Molchanov. — Tokyo, TERRAPUB, 2002.—P. 371—374.
45.  Lundstedt H. Solar Activity Prediction with Artificial Intel­ligence // Space weather / P. Song, H. J. Singer, G. L. Siscoe. — 2000.—P. 201—204.—(Geophysical mo­nograph; 125).
46.  Rice C. J., Sharp L. R. Neutral atmospheric waves in the thermosphere and tropospheric weather systems // Geophys. Res. Lett—1977.—4, N 8.—P. 315—318.
47.  Robinson R. M., Benke R. A. The US National Space Program: A Retrospective // Space weather / P. Song, H. J. Singer, G. L. Siscoe. — 2000.—P. 1 — 10.—(Geo­physical monograph; 125).
48.  Russel С.  Т.,  McPherron R. L.  Semiannual variation of geomagnetic activity // J.  Geophys. Res.—1973.—78.— P. 92—108.
49.  Shanklin J. Module Automatic Weather Station. User Manual 1997/98. — BAS, 1997.
50.  Wakai N., Ohyama H., Koizumi T. Manual of Ionogram Scaling. Third Version. — Japan, Radio Research Laboratory, Ministry of Post and Telecommunications, 1987.
51.  Wielgosz P., Kashani I., Grejner-Brzezinska D., et al. Regional Ionosphere Modeling Using Smoothed Pseudoran-ges // Presented at the 5th International Antarctic Geodesy Symposium (AGS'03), Lviv, Ukraine, 15—17 Sept. 2003. — Cambridge, UK, 2005.—SCAR Report N 23.—P. 37— 41.

52.  Yampolski Y. M., Bliokh P. V., Beley V. S., et al. Non-linear interaction between Schumann resonances and HF Signals // J. Atmos. and Solar-Terr. Phys.—1997.— 59, N 3.—P. 335—342.