Влияние внезапного стратосферного потепления в январе 2009 г. на распространение коротких радиоволн в экваториальной ионосфере

Влияние внезапного стратосферного потепления в январе 2009 г. на распространение коротких радиоволн в экваториальной ионосфере

Автор: Котова Д.С., Клименко М.В., Клименко В.В., Захаров В.Е., Бессараб Ф.С., Кореньков Ю.Н.

Журнал: Солнечно-земная физика @solnechno-zemnaya-fizika

Статья в выпуске: 4 т.2, 2016 года.

Бесплатный доступ

Впервые рассмотрено влияние внезапного стратосферного потепления (ВСП) 23-27 января 2009 г. на распространение коротких радиоволн в экваториальной ионосфере. Выбранное нами событие происходило на фоне низкой солнечной и геомагнитной активности. Для моделирования изменения среды во время ВСП использовались результаты расчетов, полученные c помощью Глобальной самосогласованной модели термосферы, ионосферы и протоносферы (ГСМ ТИП). Удалось качественно и количественно воспроизвести возмущения полного электронного содержания, полученные по данным наземной сети приемников сигналов навигационных спутников GPS, посредством задания дополнительного электрического потенциала, а также выходных данных модели TIME-GCM на высоте 80 км. Для моделирования изменения лучевых траекторий и поглощения радиоволн использовалась численная модель распространения радиоволн, построенная в приближении геометрической оптики. Показано, что ВСП приводит к ухудшению радиосвязи в экваториальной ионосфере в дневное время.

Еще

Внезапное стратосферное потепление, кв-радиосвязь, поглощение радиосигнала, экваториальная аномалия, трехмерное моделирование

Короткий адрес: https://sciup.org/142103621

IDR: 142103621   |   DOI: 10.12737/21880

Список литературы Влияние внезапного стратосферного потепления в январе 2009 г. на распространение коротких радиоволн в экваториальной ионосфере

  • Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука, 1988. 528 с.
  • Клименко М.В., Клименко В.В., Кореньков Ю.Н. и др. Моделирование отклика системы термосфера-ионосфера на внезапные стратосферные потепления 2008 и 2009 гг.//Космич. исслед. 2013. Т. 51, № 1. С. 62-72.
  • Клименко М.В., Клименко В.В., Бессараб Ф.С. и др. Использование моделей средней и верхней атмо-сферы для описания возмущений полного электронного содержания, вызванных стратосферным потеплением 2009 года//Химическая физика. 2016. Т. 35, № 1. С. 41-48.
  • Котова Д.С., Клименко М.В., Клименко В.В., Захаров В.Е. Численное моделирование влияния гео-магнитной бури 2-3 мая 2010 г. на распространение коротких радиоволн в ионосфере//Изв. ВУЗов. Радиофизика. 2014. Т. LVII, № 7. С. 519-530.
  • Котова Д.С., Захаров В.Е., Клименко М.В., Клименко В.В. Развитие модели распространения коротких радиоволн в ионосфере//Химическая физика. 2015. Т. 34, № 12. С. 62-71.
  • Кочеткова О.С., Мордвинов В.И., Руднева М.А. Анализ факторов, влияющих на возникновение стра-тосферных потеплений//Оптика атмосферы и океана. 2014. № 8. С. 719-727.
  • Намгаладзе А.А., Кореньков Ю.Н., Клименко В.В. и др. Глобальная численная модель термосферы, ионосферы и протоносферы Земли//Геомагнетизм и аэрономия. 1990. Т. 30, № 4. С. 612-619.
  • Погорельцев А.И., Савенкова Е.Н., Перцев Н.Н. Внезапные стратосферные потепления: роль нор-мальных атмосферных мод//Геомагнетизм и аэрономия. 2014. Т. 54, № 3. С. 387-403.
  • Bessarab F.S., Korenkov Yu.N., Klimenko M.V., et al. Modeling the effect of sudden stratospheric warming within the thermosphere-ionosphere system//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2012. V. 90-91. P. 77-85.
  • Bilitza D. International Reference Ionosphere 2000//Radio Sci. 2001. V. 36, N 2. P. 261-275.
  • Chau J.L., Aponte N.A., Cabossa E. et al. Quiet time ionospheric variability over Arecibo during sudden stratospheric warming events//J. Geophys. Res. 2010. V. 115. A00G06 DOI: 10.1029/2010JA015378
  • Chau J.L., Goncharenko L.P., Fejer B.G., Liu H.L. Equatorial and low latitude ionospheric effects during sudden stratospheric warming events//Space Sci. Rev. 2011. DOI: 10.1007/s11214-011-9797-5.
  • Fagundes P.R., Goncharenko L.P., de Abreu A.J., et al. Ionospheric response to the 2009 sudden stratospheric warming over the equatorial, low, and middle latitudes in the South American sector//J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015. V. 120. P. 7889-7902 DOI: 10.1002/2014JA020649
  • Fejer B.G., Tracy B.D., Olson M.E., Chau J.L. Enhanced lunar semidiurnal equatorial vertical plasma drifts during sudden stratospheric warmings//Geophys. Res. Lett. 2011. V. 38. L21104 DOI: 10.1029/2011GL049788
  • Fuller-Rowell T., Wang H., Akmaev R., et al. Forecasting the dynamic and electrodynamic response to the January 2009 sudden stratospheric warming//Geophys. Res. Lett. 2011. V. 38. L13102 DOI: 10.1029/2011GL047732
  • Fuller-Rowell T., Wu F., Akmaev R., et al. A whole atmosphere model simulation of the impact of a sudden stratospheric warming on thermosphere dynamics and electrodynamics//J. Geophys. Res. 2010. V. 115. A00G08. DOI: 10.1029/2010JA015524.;
  • Goncharenko L.P., Chau J.L., Liu H.-L., Coster A.J. Unexpected connection between the stratosphere and iono-sphere//Geophys. Res. Lett. 2010a. V. 37. L10101. DOI: 10.1029/2010GL043125.
  • Goncharenko L.P., Coster A.J., Chau J.L., Vallandares C.E. Impact of sudden stratospheric warming on equatorial ionization anomaly//J. Geophys. Res. 2010b. V. 115. A00G07 DOI: 10.1029/2010JA015400
  • Hedin A.E. Extension of the MSIS thermospheric model into the middle and lower atmosphere//J. Geophys. Res.: Space Phys. 1991. V. 96. A2. P. 1159-1172.
  • Jin H., Miyoshi Y., Pancheva D., et al. Response of migrating tides to the stratospheric sudden warming in 2009 and their effects on the ionosphere studied by a whole atmosphere-ionosphere model GAIA with COSMIC and TIMED/SABER observations//J. Geophys. Res. 2012. V. 117. A10323 DOI: 10.1029/2012JA017650
  • Klimenko M.V., Klimenko V.V., Bessarab F.S., et al. Study of the thermospheric and ionospheric response to the 2009 sudden stratospheric warming using TIME-GCM and GSM TIP models: First results//J. Geophys. Res. 2015. V. 120. N 9. P. 7873-7888 DOI: 10.1002/2014JA020861
  • Korenkov Yu.N., Klimenko V.V., Klimenko M.V., et al. The global thermospheric and ionospheric response to the 2008 minor sudden stratospheric warming event//J. Geophys. Res. 2012. V. 117. A10309 DOI: 10.1029/2012JA018018
  • Kotova D.S., Klimenko M.V., Klimenko V.V., et al. Using IRI and GSM TIP model results as environment for HF radio wave propagation model during the geomagnetic storm occurred on September 26-29, 2011//Adv. Space Res. 2015. V. 56. N 9. P. 2012-2029 DOI: 10.1016/j.asr.2015.05.009
  • Liu H.-L., Wang W., Richmond A.D., Roble R.G. Ionospheric variability due to planetary waves and tides for solar minimum conditions//J. Geophys. Res. 2010. V. 115. A00G07 DOI: 10.1029/2009JA015188
  • Liu H., Jin H., Miyoshi Y., Fujiwara H., Shinagawa H. Upper atmosphere response to stratosphere sudden warming: Local time and height dependence simulated by GAIA model//Geophys. Res. Lett. 2013. V. 40, P. 635-640. DOI:10.1002/grl.50146.
  • Mbatha N., Sivakumar V., Malinga S.B., et al. Study on the impact of sudden stratosphere warming in the upper mesosphere -lower thermosphere regions using satellite and HF radar measurements//Atmos. Chem. Phys. 2010. V. 10. P. 3397-3404.
  • Pancheva D., Mukhtarov P. Stratospheric warmings: The atmosphere-ionosphere coupling paradigm//J. At-mos. Solar-Terr. Phys. 2011. V. 73. N 13. P. 1697-1702. DOI: 10.1016/j.jastp.2011.03.006.
  • Pedatella N.M., Fang T.-W., Jin H., et al. Multimodel comparison of the ionosphere variability during the 2009 sudden stratosphere warming//J. Geophys. Res.: Space Phys. 2016. V. 121. P. 7204-7225 DOI: 10.1002/2016JA022859
  • Pedatella N.M., Maute A. Impact of the semidiurnal lunar tide on the midlatitude thermospheric wind and ionosphere during sudden stratosphere warmings//J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015. V. 120. P. 10,740-10,753. DOI: 10.1002/2015JA021986.
  • Polyakova A.S., Chernigovskaya M.A., Perevalova N.P. Ionospheric effects of sudden stratospheric warmings in eastern Siberia region//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2014. V. 120. P. 15-23 DOI: 10.1016/j.jastp.2014.08.011
  • Shpynev B.G., Kurkin V.I., Ratovsky K.G., et al. High-midlatitude ionosphere response to major stratospheric warming//EPS. 2015. V. 67, N 18 DOI: 10.1186/s40623-015-0187-1
  • Wang H., Akmaev R.A., Fang T.-W., et al. First forecast of a sudden stratospheric warming with a coupled whole-atmosphere/ionosphere model IDEA//J. Geophys. Res. Space Phys. 2014. V. 119. P. 2079-2089 DOI: 10.1002/2013JA019481
  • Woollings T., Charlton-Perez A., Ineson S., et al. Associations between stratospheric variability and tropo-spheric blocking//J. Geophys. Res. 2010. V. 115. D6. DOI: 10.1029/2009JD012742.
  • Yiğit E., Medvedev A.S. Internal wave coupling processes in Earth’s atmosphere//Adv. Space Res. 2015. V. 55, N 5. P. 983-1003 DOI: 0.1016/j.asr.2014.11.020
  • Yue X., Schreiner W.S., Lei J. et al. Global ionospheric response observed by COSMIC satellites during the January 2009 stratospheric sudden warming event//J. Geophys. Res. 2010. V. 115. A00G09 DOI: 10.1029/2010JA015466
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp