СВЯЗЬ КОРОТКОПЕРИОДНОЙ ИОНОСФЕРНОЙ ВОЗМУЩЕННОСТИ С СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТЬЮ И ВАРИАЦИЯМИ В ЗИМНЕЙ ПОЛЯРНОЙ СТРАТОСФЕРЕ

Abstract

Выполнено исследование вариаций уровня короткопериодной возмущенности полного электронного содержания (ПЭС) в регионе Сибири за период 2002-2015 гг. Для анализа использовались данные ПЭС фазовых двухчастотных измерений приемников GPS/ГЛОНАСС, расположенных в среднеширотном, субавроральном и высокоширотном регионах. Мы рассчитали индекс интенсивности вариаций ПЭС (vrTEC) с периодами до 4 часов. Выявлено, что уровень возмущенности ПЭС зависит от солнечной активности в зимнее время года: максимальные значения vrTEC снижаются до 40% в период спада солнечной активности. Показано, что значения индекса vrTEC испытывают регулярные существенные (до 5-6 раз) сезонные изменения с наибольшими значениями в зимние периоды. Предположено, что рост уровня короткопериодной возмущенности ПЭС в зимнее время связан с волновыми возмущениями, возникающими в неоднородных, высокоскоростных струйных течениях, ассоциированных с зимними циркумполярными вихрями. Мы предложили индекс для оценки уровня возмущенности в стратосфере и мезосфере. Показано, что данный индекс имеет схожие сезонные вариации. Коэффициент корреляции между индексами ионосферной и атмосферной возмущенности достигает 0,65 и имеет наибольшие значения на станциях, расположенных в полярном регионе.

We study changes in the short-term variability in total electron content (TEC) over Siberia region over the 2002-2015 period. For the analysis of TEC behavior, we use data from phase dual frequency GPS/GLONASS receivers located in mid-latitude, subauroral and high-latitude regions. We have calculated an index for intensity in TEC variability (vrTEC) with periods of up to 4 hours. TEC variability level is revealed to depend on the solar activity during winter seasons: maximum vrTEC values reduce of up to 40% at the solar activity descending phase. We have revealed regular significant (up to 5-6 times) changes in vrTEC index with seasons with largest values observed in winter. The winter enhancement in TEC variability is assumed to be related to medium-scale wave-like motions in the stratosphere and mesosphere, appearing in winter circumpolar vortex. We propose an index to estimate the level of disturbances in the stratosphere and mesosphere. The index has shown to have similar seasonal behavior. Correlation coefficient between indexes for ionospheric and atmospheric variability reaches 0.65 and has the highest values at polar stations.