Том 37, номер 05, статья № 7

Аннотация:

Термодинамическое состояние атмосферы, в том числе мезосферы, определяется ее волновой структурой. Серебристые облака являются хорошим индикатором данных волновых процессов.  По фотографиям серебристых облаков в г. Якутске проанализированы некоторые характеристики распространения атмосферных волн. Впервые описан случай наблюдения так называемого мезосферного бора в серебристых облаках над Восточной Сибирью, зарегистрированного синхронно с двух однотипных фотокамер. Высота волнового фронта, определенная триангуляционным методом, составила 79 км. Изучен случай распространения нескольких волн различной длины с пересекающимися направлениями в серебристых облаках 25.07.2018 г. Анализ параметров двух волн, распространяющихся навстречу друг другу, показал, что первая имела длину в среднем 53,5 ± 6,2 км и двигалась на северо-восток со средней фазовой скоростью 98,4 ± 12 м/с. Вторая волна типа гребешков со средней длиной 14,8 ± 1,8 км распространялась на юго-запад со средней фазовой скоростью 61,5 ± 6 м/с. Скорость ветрового дрейфа всей облачности составляла 67 ± 5 м/с в западном направлении. Полученные результаты будут полезны для специалистов в области физики волновых процессов в верхней атмосфере.

Ключевые слова:

мезопауза, серебристые облака, атмосферные гравитационные волны, мезосферный бор, фотограмметрический метод

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Gadsden M., Schroder W. Noctilucent clouds. Berlin, New-York: Springer-Verlag, 1989. 165 р.
2. Thomas G.E. Solar Mesosphere Explorer measurements of polar mesospheric clouds (noctilucent clouds) // J. Atmos. Terr. Phys. 1984. V. 46, N 9. P. 819–824.
3. McClintock W., Rusch D., Thomas G., Merkel A., Lankton M., Drake V.A., Bailey S., Russell J. The Cloud Imaging and Particle Size experiment on the Aeronomy of Ice in the Mesosphere mission: Instrument concept, design, calibration, and on-orbit performance // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2009. V. 71, N 3–4. P. 340–355. DOI: 10.1016/J.JASTP.2008.10.011.
4. Fritts D.C., Isler J.R., Thomas G.E., Andreassen O. Wave breaking signatures in noctilucent clouds // Geophys. Res. Lett. 1993. V. 20, N 19. Р. 2039–2042. DOI: 10.1029/93GL01982.
5. Thomas G.E., Olivero J. Noctilucent clouds as possible indicators of global change in the mesosphere // Adv. Space Res. 2001. V. 28, N 7. P. 937–946. DOI: 10.1016/S0273-1177(01)80021-1.
6. Dalin P., Pertsev N., Zadorozhny A., Connors M., Schofield I., Shelton I., Zalcik M., McEwan T., McEachran I., Frandsen S., Hansen O., Andersen H., Sukhodoev V., Perminov V., Romejko V. Ground-based observations of noctilucent clouds with a northern hemisphere network of automatic digital cameras // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2008. V. 70, N 11–12. P. 1460–1472. DOI: 10.1016/j.jastp.2008.04.018.
7. Sugiyama T., Ammosov P., Gavrilyeva G.A., Nikolashkin S., Zadorozhny A.M., Semenov A., Pertsev N. Sukhodoev V. Recording images of noctilucent clouds in (extended abstract) Russia from 1999 // Tohoku Geophys. J. 2001. V. 36, N 2. P. 251–252.
8. Визильтер Ю.В., Желтов С.Ю., Бондаренко А.В., Ососков M.B., Моржин А.В. Обработка и анализ изображений в задачах машинного зрения: курс лекций и практических занятий. М.: Физматкнига, 2010. 672 c.
9. Вдовиченко В.Д., Кириенко Г.А. Мезосферные серебристые облака. Проблемы и решения. Алматы: RISO, 2012. 280 с.
10. Буров М.И. Определение проекции серебристых облаков на земную поверхность фотограмметрическим методом // Труды совещания по серебристым облакам (III). Таллин: Изд-во АН Эстонской ССР, 1962. С. 90–104.
11. Бронштэн В.А. Серебристые облака и их наблюдение. М.: Наука, 1984. 119 с.
12. Taylor M.J., Turnbull D.N., Lowe R.P. Spectrometric and imaging measurements of a spectacular gravity wave event observed during the ALOHA-93 campaign // Geophys. Res. Lett. 1995. V. 22, N 20. P. 2849–2852. DOI: 10.1029/95GL02948.
13. Dewan E., Picard R. Mesospheric bores // J. Geophys. Res. 1998. V. 103. ND6. P. 6295–6306. DOI: 10.1029/97JD02498.
14. Триккер Р. Бор, прибой, волнение и корабельные волны. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 288 с.
15. Fritts D.C., Kaifler N., Kaifler B., Geach C., Kjellstrand C.B., Williams B.P., Eckermann S.D., Miller A.D., Rapp M., Jones G., Limon M., Reimuller J., Wang L. Mesospheric bore evolution and instability dynamics observed in PMC Turbo imaging and Rayleigh Lidar profiling over Northeastern Canada on 13 July 2018 // J. Geophys. Res.: Atmos. 1998. V. 125, N 14. P. e2019JD032037. DOI: 10.1029/2019JD032037.
16. Hozumi Y., Saito A., Sakanoi T., Yamazaki A., Hosokawa K. Mesospheric bores at southern midlatitudes observed by ISS-IMAP/VISI: A first report of an undulating wave front // Atmos. Chem. Phys. 2018. V. 18, N 22. P. 16399–16407. DOI: 10.5194/acp-18-16399-2018.
17. Li Q., Xu J., Yue J., Liu X., Yuan W., Ning B., Guan S., Younger J.P. Investigation of a mesospheric bore event over northern China // Ann. Geophys. 2013. V. 31, N 3. P. 409–418. DOI: 10.5194/angeo-31-409-2013.
18. Dalin P., Pogoreltsev A., Pertsev N., Perminov V., Shevchuk N., Dubietis A., Zalcik M., Kulikov S., Zadorozhny A., Kudabayeva D., Solodovnik A., Salakhutdinov G., Grigoryeva I. Evidence of the formation of noctilucent clouds due to propagation of an isolated gravity wave caused by a tropospheric occluded front. // Geophys. Res. Lett. 2015. V. 42, N 6. P. 2037–2046. DOI: 10.1002/2014GL062776.
19. Yue J., Thurairajah B., Hoffmann L., Alexander J., Chandran A., Taylor M.J., Russell III J.M., Randall C.E., Bailey S.M. Concentric gravity waves in polar mesospheric clouds from the Cloud Imaging and Particle Size experiment // J. Geophys. Res.: Atmos. 2014. V. 119, N 9. P. 5115–5127. DOI: 10.1002/2013JD021385.
20. Hines C.O. A possible source of waves in noctilucent clouds // J. Atmos. Sci. 1968. V. 25, N 9. P. 937–942.
21. Miao J., Gao H., Kou L., Zhang Y., Li Y., Chu Zh., Bu L., Wang Zh. A case study of midlatitude noctilucent clouds and its relationship to the secondary generation gravity waves over tropopause inversion layer // J. Geophys. Res.: Atmos. 2022. V. 127, N 17. P. e2022JD036912. DOI: 10.1029/2022JD036912.
22. Шефов Н.Н., Перцев Н.Н., Шагаев М.В., Яров В.Н. Орографически обусловленные вариации эмиссий верхней атмосферы // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1983. Т. 19, № 9. С. 920–926.