Многолетние изменения активности волновых возмущений в области мезопаузы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

По вариациям температуры, полученных на основе спектральных наблюдений гидроксильного излучения на Звенигородской научной станции ИФА им. А.М. Обухова РАН в течение 2000−2024 гг., а также на основе статистических методов анализа, были получены многолетние тренды и зависимости от солнечной активности для волновых возмущений на высотах мезопаузы (80−100 км). С помощью цифровой частотной фильтрации их активность определялась в трёх областях волновых периодов 0.7−2.0, 1.4−4.1 и 2.7−8.2 ч с максимумами 1, 2 и 4 ч. В качестве индикатора волновой активности служили среднеквадратические значения температурных полуразностей. Анализировались как их круглогодичные, так и среднесезонные (зима, лето) значения. В результате установлено, что волновая активность имеет положительные тренды с их зависимостью от частотной области возмущений (зимой тренд больше в высокочастотной области, летом – в низкочастотной). Зависимость от солнечной активности – положительна. Её значения больше для высокочастотной области возмущений, а также в зимний период.

Об авторах

В. И. Перминов

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: v.perminov@rambler.ru
Россия, Москва

Н. Н. Перцев

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова Российской Академии наук

Email: v.perminov@rambler.ru
Россия, Москва

В. А. Семенов

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова Российской Академии наук

Email: v.perminov@rambler.ru

академик РАН

Россия, Москва

П. А. Далин

Swedish Institute of Space Physics; Институт космических исследований РАН

Email: v.perminov@rambler.ru
Швеция, Kiruna; Москва, Россия

В. А. Суходоев

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова Российской Академии наук

Email: v.perminov@rambler.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Семенов А.И., Шефов Н.Н., Фишкова Л.М., Лысенко Е.В., Перов С.П., Гивишвили Г.В., Лещенко Л.Н., Сергеенко Н.П. Об изменении климата верхней и средней атмосферы // Доклады АН СССР. 1996. Т. ٣٤٩. № ١. С. ١٠٨−١١٠.
  2. Golitsyn G.S., Semenov A.I., Shefov N.N., Fishkova L.M., Lysnko E.V., Perov S.P. Long-term temperature trends in atmosphere // Geophys. Res. Let. 1996. V. 23. № 14. P. 1741−1744.
  3. Zhao X.R., Sheng Z., Shi H.Q., Weng L.B., He Y. Middle atmosphere temperature changes derived from SABER observations during 2002–20 // J. Clim. 2021. V. 34. P. 7995−8012.
  4. Bailey S.M, Thurairajah B., Hervig M.E., Siskind D.E., Russell III J.M., Gordley L.L. Trends in the polar summer mesosphere temperature and pressure altitude from satellite observations // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2021. V. 220. 105650.
  5. Перминов В.И., Перцев Н.Н., Далин П.А., Семенов В.А., Суходоев В.А., Железнов Ю.А., Орехов М.Д. Многолетний тренд температуры в области мезопаузы по наблюдениям гидроксильного излучения в Звенигороде // Геомагнетизм и аэрономия. ٢٠٢٤. Т. ٦٤. № ١. С. ١٠١–١١٢.
  6. French W.J.R., Mulligan F.J., Klekociuk A.R. Analysis of 24 years of mesopause region OH rotational temperature observations at Davis, Antarctica – Part 1: long-term trends // Atmos. Chem. Phys. 2020. V. 20. P. 6379–6394.
  7. Kalicinsky C., Kirchhoff S., Knieling P., Zlotos L.O. Long-term variations in the mesopause region derived from OH*(3,1) rotational temperature observations at Wuppertal, Germany, from 1988−2022 // Adv. Space Res. 2024. V. 73. № 7. P. 3398−3407.
  8. Baker D.J., Stair A.T. Rocket measurements of the altitude distributions of the hydroxyl airglow // Physica Scripta. 1988. № 37. P. 611−622.
  9. Garcia R.R., Yue J., Russell J.M. Middle atmosphere temperature trends in the twentieth and twenty‐first centuries simulated with the Whole Atmosphere Community Climate Model (WACCM) // J. Geophys. Res. − Space Physics. 2019. V. 124. P. 7984–7993.
  10. Qian L., Burns A.G., Solomon S.C., Wang W. Carbon dioxide trends in the mesosphere and lower thermosphere // J. Geophys. Res. − Space Phys. 2017. V. 122. P. 4474–4488.
  11. Solomon S.C., Liu H.-L., Marsh D.R., McInerney J.M., Qian L., Vit F.M. Whole atmosphere simulation of anthropogenic climate change // Geophys. Res. Lett. 2018. V. 45. P. 1567–1576.
  12. Andrews D.G., Holton J.R., Leovy C.B. Middle Atmosphere Dynamics. San Diego: Academic Press, 1987. 489 p.
  13. Перминов В.И., Семенов А.И., Шефов Н.Н. О вращательной температуре гидроксильной эмиссии // Геомагнетизм и аэрономия. ٢٠٠٧. Т. ٤٧. № ٦. С. ٧٩٨–805.
  14. Pertsev N., Perminov V. Response of the mesopause airglow to solar activity inferred from measurements at Zvenigorod, Russia // Ann. Geophysicae. 2008. V. 26. № 5. P. 1049−1056.
  15. Gavrilov N.M., Popov A.A., Dalin P., Perminov V.I., Pertsev N.N., Medvedeva I.V., Ammosov P.P., Gavrilyeva G.A., Koltovskoi I.I. Multiyear variations of time-correlated mesoscale OH temperature perturbations near the mesopause at Maymaga, Tory and Zvenigorod // Adv. Space Res. 2024. V. 73. No. 7. P. 3408−3422.
  16. Перминов В.И., Семенов А.И., Медведева И.В., Перцев Н.Н. Изменчивость температуры в области мезопаузы по наблюдениям гидроксильного излучения на средних широтах // Геомагнетизм и аэрономия. ٢٠١٤. Т. ٥٤. № ٢. С. ٢٤٦−٢٥٦.
  17. Gossard E.E., Hook W.H. Waves in the atmosphere. New York: Elsevier Scientific Pub. Co. 1975. 456 p.
  18. Jacobi Ch. Long-term trends and decadal variability of upper mesosphere/lower thermosphere gravity waves at midlatitudes // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2014. V. 118. P. 90−95.
  19. Yigit E., Medvedev A.S. Heating and cooling of the thermosphere by internal gravity waves // Geophys. Res. Lett. 2009. V. 36. L14807. https://doi.org/10.1029/2009GL038507
  20. Hickey M.P., Walterscheid R.L., Schubert G. Gravity wave heating and cooling of the thermosphere: sensible heat flux and viscous flux of kinetic energy // J. Gephys. Res. 2011. V. 116. A12326. https://doi.org/10.1029/2011JA016792
  21. Gavrilov N.M., Kshevetskii S.P., Koval A.V. Thermal effects of nonlinear acoustic-gravity waves propagating at thermospheric temperatures matching high and low solar activity // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2020. V. 208. 105381.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024