Зв’язок атмосферної і космічної погодних систем

Ямпольський, ЮМ, Залізовський, АВ, Занімонський, ЄМ, 1Лізунов, ГВ, Лісаченко, ВМ
1Інститут космічних досліджень Нацiональної академiї наук України та Державного космiчного агентства України, Київ
Косм. наука технол. 2008, 14 ;(5):006-036
https://doi.org/10.15407/knit2008.05.006
Мова публікації: російська
Анотація: 
Стаття підсумовує результати трирічних досліджень проблеми переносу потужних атмосферних збурень на висоти геокосмосу. Основним транспортними агентами, що здійснюють такий енергообмін, є атмосферні гравітаційні хвилі (АГХ). У лінійному наближені їхнє поширення вгору призводить до періодичної модуляції плазмових та польових характеристик іоносфери. Нелінійне зростання амплітуд АГХ викликає турбулізацію плазми, проявами котрої є утворення спорадичних структур на висотах Е- та F-областей іоносфери. Обидва механізми трансформації АГХ в електродинамічні збурення проілюстровано на базі даних багаторічних спостережень отриманих в Антарктиді, Новій Англії (США) та Європі.
Ключові слова: іоносфера, атмосферні гравітаційні хвилі, турбулізація плазми
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.