ДИНАМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ВНЕЗАПНЫХ СТРАТОСФЕРНЫХ ПОТЕПЛЕНИЙ В АВРОРАЛЬНОЙ ИОНОСФЕРЕ Лукьянова Р.Ю. Геофизический Центр РАН, Москва Козловский А.Е. Геофизическая. - презентация

1 ДИНАМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ВНЕЗАПНЫХ СТРАТОСФЕРНЫХ ПОТЕПЛЕНИЙ В АВРОРАЛЬНОЙ ИОНОСФЕРЕ Лукьянова Р.Ю. Геофизический Центр РАН, Москва Козловский А.Е. Геофизическая Обсерватория Соданкюля, Финляндия

2 Содержание Где измеряем Вблизи границы зимнего стратосферного полярного вихря; южная ночная граница аврорального овала Что измеряем Инструменты: метеорный радар, КА Aura MLS, 1-мин ионозонд Данные: компоненты ветра на 6 уровнях км; температура на 90 км (МР); Высотный профиль температуры hPa (Aura MLS); Амплитуда атмосферных гравитационных волн мин (Ион Зонд) Результаты Температурный и ветровой режим в мезосфере-нижней термосфере (MLT) в Внезапные стратосферные потепления (ВСП) и понижение температуры на 90 км Сдвиг и реверс ветра в MLT во время ВСП 2009 Проникновение АГВ в ионосферу во время ВСП

3 SGO Ионозонд Метеор Радар Aura MLS Авроральный овал Стратосферный полярный вихрь

4 SLICE метеорный радар Высотное распределение метеорных следов 1-час карта метеоров Ветер

5 1-мин ионограммы для выявления ПИВ и амплитуды АГВ Частота, МГц h B, км fkfk Извлечение из ионограммы колонки пикселей на частоте f k UT Δh = вариации высоты F слоя = амплитуда АГВ Диаграммы «высота-время-интенсивность» для F слоя

6 Ветер (82-98 км) и температура (~90 км) Декабрь 2008 – Август 2014 Скорость меридионального ветра + на север + на восток Скорость зонального ветра Поворот нижнего зонального ветра на запад Поворот верхнего меридионального ветра на юг Падение температуры Эффекты ВСП в MLT

7 ВСП в стратосфере и MLT в гг. Стратосферная температура и зональный ветер на 25 км Мезосферная температура (90 км) 2 больших ВСП: 23 января есть эффект в MLT – низкая СА (SSN=1.3) 30 января нет эффекта в MLT – высокая СА (SSN=46) 1 среднее ВСП: 8 января есть эффект в MLT– низкая СА (SSN=16) СА

8 Большое ВСП Стратосфера vs. MLT (МР + Aura MLS) Температура. MLS вертикальные температурные профили на hPa Температуры МР (90 км), Aura MLS (90 км) и Aura MLS ( 25 км) +50К в стратосфере ; -50К в мезосфере Мезосферный температурный MIN на 1 день раньше стратосферного MAX Углубление температурной инверсии на мезопаузе в дни мезосферного MIN

9 Ветровой режим в MLT и ГВ в ионосфере Разворот зонального ветра на всех высотах на запад Сдвиг меридионального ветра на высоте 90 км На >90 (<90) км поворот ветра по (против) ч.с. Одновременно с началом замедления полярного вихря Усиление ветра на север и восток после пика ВСП Ослабление короткопериодных ГВ в ионосфере после начала ВСП Зональный и меридиональный ветер январь февраль Ветровой годограф Амплитуда ГВ на ~220 км Средний ветер Ветровой сдвиг

10 Выводы По наблюдениям МР и Aura MLS во время ВСП при низкой СА в мезосфере-нижней термосфере происходит понижение температуры такой же величины/на день раньше/более короткоживущее В максимуме ВСП в области мезопаузы образуется ветровой сдвиг, выше 90 км ветры разворачиваются на северо-запад, ниже 90 км – на юго-запад Во время ВСП амплитуда короткопериодных ГВ на ионосферных высотах (т. е. поступление энергии снизу) уменьшается в 2 раза сразу после начала ВСП. Можно объяснить фильтрацией волн ветровым потоком на мезопаузе и турбулентностью в инверсионном слое

11 Ионосферные эффекты 9/12/2009 «Tromso Spiral» - «Булава» Norway_Spiral.html

12

13 SGO ионозонд

14 Ионозонд и МР 9/12/2009 Виртуальная высота отражения 2.5MHz (а), критическая частота Es слоя на 90–150 км (б), зенитный угол детектирования метеорных следов (в)

15 Не ветер Не дрейф плазмы Не молекулярная диффузия Турбулентный транспорт Kozlovsky, A., S. Shalimov, R. Lukianova, and M. Lester (2014), Ionospheric effects of themissile destruction on 9 December 2009, J. Geophys. Res. Space Physics, 119,3873–3882,doi: /2013JA