Озоносфера как экран тропосферно-ионосферного взаимодействия

Abstract

Рассматривается влияние озонового слоя в атмосфере над Антарктическим полуостровом на статистическую связь тропосферной погоды с эффектом F-рассеяния (spread-F). Использованы данные измерений на станции “Академик Вернадский” в период с 1995 по 2004 гг. во время развития озоновой дыры (11 сентября – 5 октября). Показано, что при низком уровне озона (менее 180 единиц Добсона) условная вероятность появления эффекта ионосферного F-рассеяния над атмосферными фронтами больше, чем при их отсутствии. При высоком уровне озона (более 180 единиц Добсона) статистическая связь между фронтальной активностью и F-рассеянием исчезает, т. е. озоновый слой становится экраном тропосферно-ионосферного взаимодействия. Причина этого, по-видимому, состоит в том, что с увеличением уровня озона усиливается прогрев стратосферы, растут вертикальные температурные градиенты средней атмосферы, что ухудшает условия распространения атмосферных гравитационных волн.

Розглядається вплив озонового шару в атмосфері над Антарктичним півостровом на ста- тистичний зв’язок тропосферної погоди з ефектом F-розсіяння (spread-F). Використано дані вимірювань на станції “Академік Вернадський” в період з 1995 до 2004 рр. під час розвитку озонової діри (11 вересня – 5 жовтня). Показано, що за низького рівня атмосферного озону (менше 180 одиниць Добсона) умовна ймовірність появи іоносферного ефекту F-розсіяння над атмосферними фронтами вища, ніж з їх відсутністю. З високим рівнем озону (понад 180 одиниць Добсона) статистичний зв’язок між фронтальною активністю та F-розсіянням зникає, тобто озоновий шар стає екраном тропосферно-іоносферної взаємодії. Причина цього, очевидно, полягає в тому, що з вищим рівнем озону зростають прогрів стратосфери та вертикальні температурні градієнти середньої атмосфери, що погіршує умови поширення атмосферних гравітаційних хвиль.

The impact of the ozone layer over the Antarctic Peninsula on the statistical correlation between the tropospheric weather and ionospheric spread-F phenomenon is investigated. The data obtained at the Akademik Vernadsky Station from 1995 through 2004 on the days of the ozone hole development (from 11 September till 5 October) are used. It has been found that under low ozone conditions (less than 180 D. U.) the conditional probability of the spread-F appearance increases in the presence of atmospheric fronts and reduces when they are absent. Under high ozone conditions (more than 180 D. U.), statistical relationship between frontal activity and spread-F phenomenon disappears, i. e. the ozone layer becomes in a sense a shield of troposphere-to-ionosphere energy transfer. Apparently, a reason for this is increasing of stratospheric temperature and vertical temperature gradients of middle atmosphere under high ozone conditions, which worsens the conditions for atmospheric gravity wave propagation.