Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2019. Т. 29. № 4. C. 182-189. ISSN 2079-6641

Содержание

DOI: 10.26117/2079-6641-2019-29-4-182-189

УДК 550.388

СОПОСТАВЛЕНИЕ ВОЛНОВОЙ АКТИВНОСТИ В ОБЛАСТИ МЕЗОПАУЗЫ НА СТАНЦИИ МАЙМАГА С ТЕМПЕРАТУРНЫМИ ДАННЫМИ EOS MLS (AURA) И АКТИВНОСТЬЮ ПЛАНЕТАРНЫХ ВОЛН НА СТАНЦИИ ТИКСИ

В. И. Сивцева, П. П. Аммосов, Г. А. Гаврильева, И. И. Колтовской, А. М. Аммосова

Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю. Г. Шафера Сибирского отделения Российской академии наук, 677980, г. Якутск, пр. Ленина, 31

E-mail: verasivtseva@gmail.com, ammosov@ikfia.ysn.ru, gagavrilyeva@mail.ru, koltigor@mail.ru, ammosovaam@mail.ru

Исследованы данные температуры области мезопаузы, полученные за период 2013-2018 гг. на станции Маймага (63.04°N, 129.51°E) и за период 2015-2018 гг. на станции Тикси (71.58° N, 128.77° E). В зимний период сезона наблюдений 2014-2015 характеристика активности внутренних гравитационных волн (ВГВ) σgw имеет более низкие значения, чем в другие сезоны, а средненочная температура, наоборот, превышает аналогичные значения в другие сезоны. Для сопоставления рассматривались спутниковые данные температурных профилей полученные EOS MLS (Aura). После выделения и вычитания вклада гравитационной составляющей из температурных профилей EOS MLS для области над станцией Маймага заметно отличие в зимней стратопаузе сезона 2014-2015. В этот сезон в зимний период, с учетом вычета вклада флуктуаций температуры обусловленных ВГВ, наблюдается отсутствие резких потеплений в районе стратопаузы в отличие от остальных сезонов. Измерение параметров планетарных волн в течение периода 2015-2018 гг. совместных наблюдений на станциях Маймага и Тикси показали, что фазы наблюдаемых на обеих станциях волн совпадают, а амплитуды на станции Тикси несколько (1–2 К) превышают амплитуды на станции Маймага.

Ключевые слова: внутренние гравитационные волны, планетарные волны, мезопауза, стратопауза, гидроксил

© Сивцева В. И. и др., 2019

PACS 92.60.hh

COMPARISON OF WAVE ACTIVITY IN THE MESOPAUSE REGION AT MAIMAGA STATION WITH EOS MLS (AURA) TEMPERATURE DATA
AND ACTIVITY OF PLANETARY WAVES AT TIKSI STATION

V. I. Sivtseva, P.P. Ammosov, G. A. Gavrilyeva, I. I. Koltovskoi, A. M. Ammosova

Yu. G. Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy of SB RAS, 677980, Yakutsk, Lenin ave., 31, Russia

E-mail: verasivtseva@gmail.com, ammosov@ikfia.ysn.ru, gagavrilyeva@mail.ru, koltigor@mail.ru, ammosovaam@mail.ru

The temperature data of the mesopause region obtained for the period 2013-2018 at the station Maimaga (63.04° N, 129.51° E) and for the period 2015-2018 at the station Tiksi (71.58° N, 128.77° E) was investigated. During the winter period of the 2014–2015 observation season, the characteristic of the internal gravity waves (IGW) activity sgw has lower values than in other seasons, and the average night temperature of the mesopause region, on the contrary, exceeds corresponding values in other seasons. For comparison, satellite data of temperature profiles obtained by EOS MLS (Aura) are given. After isolating and subtracting the contribution of the gravitaty waves from the EOS MLS temperature profiles for the region above the st. Maimaga, the difference in the winter stratopause of the 2014-2015 season is noticeable. In this season in winter there is a lack of sharp warming in the stratopause region, in contrast to other seasons, taking into account the deduction of the contribution of temperature fluctuations due to IGW. Measurement of the parameters of planetary waves during the period 2015-2018 of joint observations at Maimaga and Tiksi stations showed that the phases of the waves observed at both stations coincide, and the amplitudes at Tiksi station are several (1-2 K) higher than the amplitudes at Maimaga station.

Key words: internal gravity waves, planetary waves, mesopause, stratopause, hydroxyl.

© Sivtseva V. I. et al., 2019

Список литературы/References

  1. Hines C. O., The upper atmosphere in motion, AGU, Washington D. C., 1974, 1027 pp.
  2. Koltovskoi I. I., Ammosov P. P., Gavrilyeva G. A., Ammosova A. M., Sivseva V. I., “New infrared spectrograph for the investigation of the mesopause region”, Proc. SPIE 23-rd International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics, 10466 (2017), 1046645.
  3. Offermann, D., Gusev, O., Donner, M., Forbes, J. M., Hagan, M., Mlynczak, M. G., Oberheide, J., Preusse, P., Schmidt, H., Russell, J. M. III., “Relative intensities of middle atmosphere waves”, J. Geophys. Res., 114 (2009), D06110.
  4. Сивцева В.И., Аммосов П.П., Гаврильева Г.А., Колтовской И.И., Аммосова А.М., “Сравнение сезонных вариаций активности приливных и внутренних гравитационных волн по наблюдениям на станциях Маймага и Тикси”, Солнечно-земная физика, 4:2 (2018), 109-112. [Sivtseva V.I., Ammosov P.P., Gavril’yeva G.A., Koltovskoy I.I., Ammosova A.M., “Sravneniye sezonnykh variatsiy aktivnosti prilivnykh i vnutrennikh gravitatsionnykh voln po nablyudeniyam na stantsiyakh Maymaga i Tiksi”, Solnechno-zemnaya fizika, 4:2 (2018), 109-112, (in Russian)].
  5. Сивцева В. И.,, Вестник СВФУ, 66:4 (2018), 61-67. [Sivtseva V. I.,, Vestnik SVFU, 66:4 (2018), 61-67, (in Russian)].
  6. NASA EOS Aura, Discoveries from EOS Aura, Goddard Space Flight Center, Greenbelt, 2007, 57 pp.
  7. Preusse P., A. D¨ornbrack, S. D. Eckermann, M. Riese, B. Schaeler, J. Bacmeister, D. Broutman, K. U. Grossmann, “Space based measurements of stratospheric mountain waves by CRISTA: 1. Sensitivity, analysis method and a case study”, J. Geophys. Res., 107 (2002), 8178.
  8. Preusse P., S. D. Eckermann, M. Ern, J. Oberheide, R. H. Picard, R. G. Roble, M. Riese, J. M. Russell, III, and M. G. Mlynczak, “Global ray tracing simulations of the SABER gravity wave climatology”, J. Geophys. Res., 114 (2009), D08126.
  9. Fetzer E. J., J. C. Gille., “Gravity wave variance in LIMS temperatures. Part I: Variability and comparison with background winds”, J. Atmos. Sci., 51 (1994), 2461–2483.

Список литературы (ГОСТ)

  1. Hines C. O. The upper atmosphere in motion. Washington D. C.: AGU, 1974. 1027 p.
  2. Koltovskoi I. I., Ammosov P. P., Gavrilyeva G. A., Ammosova A. M., Sivseva V. I. New infrared spectrograph for the investigation of the mesopause region // Proc. SPIE 23rd International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. 2017. 10466. 1046645
  3. Offermann, D., Gusev, O., Donner, M., Forbes, J. M., Hagan, M., Mlynczak, M. G., Oberheide, J., Preusse, P., Schmidt, H., Russell, J. M. III. Relative intensities of middle atmosphere waves // J. Geophys. Res. 2009. vol. 114. D06110.
  4. Сивцева В.И., Аммосов П.П., Гаврильева Г.А., Колтовской И.И., Аммосова А.М.“Сравнение сезонных вариаций активности приливных и внутренних гравитационных волн по наблюдениям на станциях Маймага и Тикси // Солнечно-земная физика. 2018. Т. 4. №2. С. 109-112.”.
  5. Сивцева В. И. Сезонные колебания активности ВГВ в области мезопаузы по измерениям на станции Маймага // Вестник СВФУ. 2018. Т. 66. №4. С. 61-67.
  6. NASA EOS Aura. Discoveries from EOS Aura. Greenbelt. Goddard Space Flight Center, 2007. 57 p.
  7. Preusse P., A. D¨ornbrack, S. D. Eckermann, M. Riese, B. Schaeler, J. Bacmeister, D. Broutman, K. U. Grossmann. Space based measurements of stratospheric mountain waves by CRISTA: 1. Sensitivity, analysis method and a case study // J. Geophys. Res. 2002. vol. 107. 8178.
  8. Preusse P., S. D. Eckermann, M. Ern, J. Oberheide, R. H. Picard, R. G. Roble, M. Riese, J. M. Russell, III, and M. G. Mlynczak. Global ray tracing simulations of the SABER gravity wave climatology // J. Geophys. Res. 2009. vol. 114. D08126.
  9. Fetzer E. J., Gille J. C. Gravity wave variance in LIMS temperatures. Part I: Variability and comparison with background winds // J. Atmos. Sci. 1994. vol. 51. pp. 2461–2483.

Для цитирования: Сивцева В. И., Аммосов П. П., Гаврильева Г. А., Колтовской И. И., Аммосова А. М. Сопоставление волновой активности в области мезопаузы на станции Маймага с температурными данными EOS MLS (Aura) и активностью планетарных волн на станции Тикси // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2019. Т. 29. № 4. C. 182-189. DOI: 10.26117/2079-6641-2019-29-4-182-189
For citation: Sivtseva V. I., Ammosov P. P., Gavrilyeva G. A., Koltovskoi I. I., Ammosova A. M. Comparison of wave activity in the mesopause region at maimaga station with EOS MLS (Aura) temperature data and activity of planetary waves at Tiksi station, Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2019, 29: 4, 182-189. DOI: 10.26117/2079-6641-2019-29-4-182-189

Поступила в редакцию / Original article submitted: 12.09.2019

Сивцева Вера Исаевна – инженер-программист 1 категории, аспирант, лаборатория оптики атмосферы, Институт космофизических исследований и аэрономии имю Ю.Г. Шафера СО РАН, г. Якутск, Россия, ORCID: 0000-0002-3544-4889.
Sivtseva Vera Isaevna – 1st category software engineer, graduate student, Laboratory of Atmospheric Optics, Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy named after Yu.G. Shafer SB RAS, Yakutsk, Russia, ORCID: 0000-0002-3544-4889.

Аммосов Петр Петрович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории оптики атмосферы, Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН, г. Якутск, Россия. ORCID 0000-0002-8458-0705.
Ammosov Petr Petrovich – Ph.D. (Phys. & Math.), Senior Researcher, Laboratory of Atmospheric Optics, Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy named after Yu.G. Shafer SB RAS, Yakutsk, Russia. ORCID 0000-0002-8458-0705.

Гаврильева Галина Алексеевна – научный сотрудник, Институт космофизических исследований и аэрономии имю Ю.Г. Шафера СО РАН, лаборатория оптики атмосферы, г. Якутск, Россия, ORCID: 0000-0002-5968-5644.
Gavrilenko Taras Vladimirovich – Researcher, Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy named after Yu.G. Shafer SB RAS, Laboratory of Atmospheric Optics, Yakutsk, Russia, ORCID: 0000-0002-5968-5644.

Колтовской Игорь Иннокентьевич – кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, лаборатория оптики
атмосферы, Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г.Шафера СО РАН, г. Якутск, Россия, ORCID: 0000-0002-6043-3196.
Koltovskoy Igor Innokentievich – Ph.D. (Phys. & Math.), Researcher, Laboratory of Atmospheric Optics, Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy Yu.G.Shafer SB RAS, Yakutsk, Russia.

Аммосова Анастасия Михайловна – кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории оптики атмосферы, Институт космофизических исследований и аэрономии имю Ю.Г.Шафера СО РАН, г. Якутск, Россия. ORCID 0000-0002-2140-136X.
Ammosova Anastasiya Mikhailovna – Ph.D. (Phys. & Math.), Researcher, Laboratory of Atmospheric Optics, Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy named after Yu.G. Shafer SB RAS, Yakutsk, Russia. ORCID 0000-0002-2140-136X.

Читать статью/ Read articleСкачать/Download