Physics of auroral phenomena : proceedings of the 39th annual seminar, Apatity, 29 February-4 March, 2016 / [ed. board: N. V. Semenova, A. G. Yahnin]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2016. - 167 с. : ил., табл.

“Physics of Auroral Phenomena”, Proc © Polar G eophysical Institute, 2016 АКУСТИКО-ГРАВИТАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ В НАБЛЮДЕНИЯХ ТРОПОСФЕРНЫХ И ИОНОСФЕРНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАД КАЛИНИНГРАДОМ О.П. Б орч евки н а',И .В . К арпов1\ А .И . К арпов1, А .В . И льминская1 'Б алт ийский ф едеральный уни вер сит ет имени И мм ануила Кант а 2К алинин градский филиал И ЗМ И РА Н им. Н .В. П уш ко ва e-mails: opsuslova@ ginail.com ; ivka rpov@ inbox.ru; liahan@ inbox.ru; a.ibninskaya@m ail.ru Аннотация. В работе представлены наблюдения вариаций параметров нижней атмосферы по данным атмосферного лидара над Калининградом (54°N, 20°Е), а также вариаций параметров ионосферы по данным полного электронного содержания в период прохождения солнечного терминатора. Показано, что в период солнечного терминатора в атмосфере Земли генерируются волновые структуры с периодами акустико­ гравитационных волн (АГВ) и высокочастотных внутренних гравитационных волн (ВГВ), которые распространяются до высот ионосферы. Введение В настоящее время интерес к изучению распространения акустико-гравитационных волн (АГВ) и внутренних гравитационных волн (ВГВ) обусловлен попытками привлечения таких волн к объяснению связей динамических процессов в нижних и верхних слоях атмосферы ( Lastovichka , 2006; Antonova et al., 2006; Yigit et al., 2016). Наибольший интерес в этом случае привлекают короткомасштабные ВГВ и инфразвуковые волны, способные распространяться практически вертикально ( Fritts and Alexander, 2003; Artru et al„ 2004; Sauli and Boska, 2001; Yigit and Medvedev, 2015). В настоящее время, существенный прогресс в развитии экспериментальных исследований верхней атмосферы позволил достоверно установить связь динамических процессов в нижней атмосфере с параметрами крупномасштабных неоднородностей верхней атмосферы и ионосферы ( Носке and Schlegel, 1996; Francis, 1975, Galushko et al, 1998; Plougonven and Zhang, 2014; Marty, 2010; Chernigovskaya et.al ., 2015). Наибольшие сложности возникают при исследовании параметров волн в нижней атмосфере. Для исследования вариаций параметров нижней атмосферы широко применяются методы лидарного зондирования, обладающие высокой информативностью и высоким пространственно-временным разрешением ( Межерис, 1987; Ehard et at., 2014). В исследованиях структуры пространственных и временных вариаций ионосферы широко применяются методы, основанные на анализе сигналов навигационных спутников (ионосферный параметр - ПЭС (полное электронное содержание). Методики исследования вариаций ПЭС с целью определения характеристик волновых процессов подробно рассмотрены в работах (Афраймович, Перевалова, 2006; Перевалова, Полякова, 2014; Суслова и др., 2013). Вариации параметров атмосферы Наблюдения вариаций параметров нижней атмосферы осуществлены с применением атмосферного лидара (light identification detection and ranging ) LSA-2c производства ООО «Обнинская фотоника» (Россия). Лидар LSA-2c - двухволновой лидар (532нм, 1064нм) предназначен для экологических наблюдений характеристик аэрозоля и позволяет проводить зондирование на расстояниях до 10-12км. Характеристики аэрозоля могут быть определены на различных высотах в атмосфере, в пределах длины трассы зондирования, при изменении угла наклона трассы к поверхности. Методы обработки результатов измерений, позволяющие определить коэффициенты обратного рассеивания в обоих каналах излучения, объемную концентрацию аэрозоля и эффективный радиус рассеивания, изложены в работах ( Коршунов , 2009; Коршунов, 2007) и реализованы в виде программного комплекса для обеспечения измерений и их обработки на данном лидаре. Принцип действия лидара основан на измерении интенсивности рассеяния лазерного излучения аэрозолем атмосферы. Лидар посылает в атмосферу короткий импульс света и принимает обратно сигнал обратного рассеяния. Спектр таких сигналов показывает интегральную динамику изменения тонкого атмосферного слоя. Рассеяние света в атмосфере происходит молекулами воздуха (Релеевское рассеяние), так и частицами аэрозоля. Таким образом, наличие аэрозоля в атмосфере увеличивает сигнал обратного рассеяния по сравнению с чистой атмосферой, и концентрация аэрозоля может быть определена как функция расстояния и интенсивности сигнала на фоне чистой атмосферы. Для построения пространственно-временного ряда наблюдений разработана программа обработки результатов лидарного зондирования нижней атмосферы и получения спектральных характеристик рассеяного лидарного сигнала «Е-LIS» ( elaboration lidar signal), свидетельство о государственной P olar . XXXIX Annual Sem inar. A patity, pp. 108- 111. 2 0 1 6 ' Geophysical Institute 108