Том 34, номер 06, статья № 12

Хуторова О. Г., Хуторов В. Е. Параметры волновых процессов по данным сети приемников спутниковых навигационных систем. // Оптика атмосферы и океана. 2021. Т. 34. № 06. С. 458–462. DOI: 10.15372/AOO20210612.
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Исследованы синоптические пространственно-временные вариации зенитной тропосферной задержки спутниковых радиосигналов в интервале от 3 до 60 сут по данным дистанционного зондирования тропосферы сетью GPS-приемников ГЛОНАСС за 2012–2015 гг. Найдены основные моды синоптических вариаций, построены эмпирические распределения их амплитуд, фазовых скоростей и пространственных масштабов. Найдены сезонные зависимости этих параметров. С помощью независимых данных метеостанций и реанализа ERA5 показано, что вариации зенитной тропосферной задержки радиоволн, интегрального влагосодержания атмосферы, приземного индекса рефракции и скорости ветра в тропосфере определяются одними и теми же синоптическими атмосферными процессами. Наиболее вероятные значения их длин волн не превышают 8 тыс. км.

Ключевые слова:

ГНСС, ГЛОНАСС, GPS, волны в атмосфере

Список литературы:

1. Антохин П.Н., Антохина О.Ю., Девятова Е.В., Мартынова Ю.В. Атмосферные блокинги в Западной Сибири. Часть II: Долговременные вариации и их связь с климатической изменчивостью в Азии // Метеорол. и гидрол. 2018. № 3. С. 16–27.
2. Суковатов К.Ю., Безуглова Н.Н. Интерпретация данных об экстремальных погодных явлениях в рамках гипотезы о квазирезонансном механизме формирования блокирующих процессов// Изв. Алтайского гос. ун-та. 2018. T. 102, № 4. С. 36–40.
3. Антохин П.Н., Антохина О.Ю., Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К., Козлов А.В., Фофонов А.В., Sasakawa M., Machida T. Влияние атмосферного блокирования в Западной Сибири на изменение концентрации метана и углекислого газа в зимний период // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 3. С. 221–227.
4. Смышляев С.П., Погорельцев А.И., Галин В.Я. Влияние волновой активности на газовый состав стратосферы полярных районов // Геомагнетизм и аэрономия. 2016. Т. 56, № 1. С. 102–116.
5. Хуторова О.Г. Взаимосвязь вариаций приземной концентрации атмосферных примесей в двух промышленных регионах Татарстана // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17, № 5–6. С. 526–529.
6. Кабанов Д.М., Курбангалиев Т.Р., Рассказчикова Т.М., Сакерин С.М., Хуторова О.Г. Влияние синоптических факторов на вариации аэрозольной оптической толщи атмосферы в условиях Сибири // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 8. С. 665–674; Kabanov D.M., Kurbangaliev T.R., Rasskazchikova T.M., Sakerin S.M., Khutorova O.G. the influence of synoptic factors on variations of atmospheric aerosol optical depth under Siberian conditions // Atmos. Ocean. Opt. 2011, V. 24, N 6. P. 543–553.
7. Хуторова О.Г., Хуторов В.Е., Тептин Г.М. Межгодовая изменчивость приземного и интегрального влагосодержания на территории Европы и атмосферная циркуляция // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31, № 6. С. 432–437; Khutorova O.G., Khutorov V.E., Teptin G.M. Interannual variability of surface and integrated water vapor and atmospheric circulation in Europe // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 5. P. 486–491.
8. Варгин П.Н. Динамическое взаимодействие стратосферы и тропосферы внетропических широт в период внезапного стратосферного потепления в Арктике в январе-феврале 2017 г. // Метеорол. и гидрол. 2018. № 5. С. 5–19.
9. Нестеров Е.С. О влиянии колебания Маддена–Джулиана на циркуляцию атмосферы во внетропических широтах северного полушария // Гидрометеорол. исследования и прогнозы. 2018. № 4. С. 63–73.
10. Jevrejeva S., Moore J.C., Grinsted A. Oceanic and atmospheric transport of multiyear El Ninõ – Southern Oscillation (ENSO) signatures to the polar regions // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31, N L24210. P. 1–4.
11. Holton J.R. An Introduction to Dynamic Meteorology. Cambridge, MA: Academic Press, 2004. 535 p.
12. Kalinnikov V.V., Khutorova O.G. Diurnal variations in integrated water vapor derived from a GPS ground network in the Volga–Ural region of Russia // Ann. Geophys. 2017. V. 35, N 3. P. 453–464.
13. Hofmann-Wellenhof B., Lichtenegger H., Collins J. Global Positioning System. Theory and Practice. Wien – New York: Springer-Verlag, 1994. 356 p.
14. Калинников В.В., Хуторова О.Г., Тептин Г.М. Использование сигналов спутниковых навигационных систем для определения характеристик тропосферы // Изв. РАН. Физика атмосф. и океана. 2012. Т. 48, № 6. С. 631–638.
15. Bevis M., Businger S. GPS meteorology: Remote sensing of atmospheric water vapor using the Global Positioning System // J. Geophys. Res. 1992. V. 97, N D14. P. 15787–15801.
16. Torrence G., Compo G.P. A practical guide to wavelet analysis // Bull. Am. Meteorol. Soc. 1998. V. 79, N 1. P. 61–78.
17. Дженкинс Г., Ваттс Д. Спектральный анализ и его приложения: в 2 тт. М.: Мир, 1971. Т. 2. 312 с.
18. Хуторова О.Г. Методика исследования влияние планетарных волн на вариации аэрозольной оптической толщины // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22, № 4 C. 392–396; Khutorova O.G. A technique for investigating the effects of planetary waves on aerosol optical thickness variations // Atmos. Ocean. Opt. 2009. V. 22, N 2. P. 198–202.
19. Hersbach H., Bell B., Berrisford P., Biavati G., Horányi A., Muñoz Sabater J., Nicolas J., Peubey C., Radu R., Rozum I., Schepers D., Simmons A., Soci C., Dee D., Thépaut J.-N. (2018): ERA5 hourly data on pressure levels from 1979 to present. Copernicus Climate Change Service (C3S) Climate Data Store (CDS) [Electronic resource]. URL: https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/dataset/reanalysis-era5-pressure-levels?tab=overview (last access: 17.12.2019).
20. Леман Э. Проверка статистических гипотез. М.: Наука, 1979. 408 с.
21. Булыгина О.Н., Веселов В.М., Разуваев В.Н., Александрова Т.М. Описание массива срочных данных об основных метеорологических параметрах на станциях России. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2014620549 [Электронный ресурс]. URL: http://meteo.ru/data/163-basic-parameters# описание-массива-данных (дата обращения 15.11.2020).
22. Madden R.A. Large-scale, free Rossby waves in the atmosphere – an update // Tellus. 2007. V. 59A. P. 571–590.
23. Jiang Z., Feldstein S.B., Lee S. The relationship between the Madden–Julian oscillation and the North Atlantic oscillation // Q. J. R. Meteorol. Soc. 2017. V. 143, N 702. P. 240–250.
24. Гилл А. Динамика атмосферы и океана: в 2 тт. М.: Мир, 1986. 415 c.
25. Монин А.С. Прогноз погоды как задача физики. М.: Наука, 1969. 184 с.
26. Diky L.A., Golitsyn G.S. Calculation of the Rossby wave velocities // Tellus. 1968. V. 20, N 1. P. 314–317.
27. Вульфсон А.Н. Описание крупномасштабных движений среднего уровня атмосферы и волн Россби в приближении теории конвекции // Изв. АН СССР. Физика атмосф. и океана, 1989. Т. 25, № 4. С. 356–366.
28. Гурьянов В.В., Елисеев А.В., Мохов И.И., Переведенцев Ю.П. Волновая активность и ее изменения в тропосфере и стратосфере северного полушария зимой в 1979–2016 гг. // Изв. РАН. Физика атмосф. и океана. 2018. Т. 54, № 2. С. 133–146.
29. Chang E. The structure of baroclinic wave packets // J. Atmos. Sci. 2001. V. 58. P. 16941713.
30. Варгин П.Н, Лукьянов А.Н., Ганьшин А.В. Исследование динамических процессов в период формирования и развития блокирующего антициклона над европейской частью России летом 2010 г. // Изв. РАН. Физика атмосф. и океана. 2012. Т. 48, № 5. С. 537–557.