Аннотация результатов, полученных в 2025 году
– На данном этапе работы получены новые экспериментальные данные при помощи сети оптических приборов ИКФИА СО РАН. Основу сети составляют инфракрасные спектрографы, которые установлены на разных станциях по широте: Тикси (полярная шапка (71.6°N, 128.7°E)), Маймага (высокие широты) и Нерюнгри (средняя широта (56,7°N, 124,7°E)). Благодаря этим спектрографам появляется возможность получить информацию по вариациям вращательной температуры мезопаузы, вызванные волновыми процессами различного периода. Камеры всего неба визуализируют картину внутренних гравитационных волн. В наличии у исполнителей имеется две камеры всего неба регистрирующих эмиссии ночного неба на двух разных высотах мезосферы. Первая камера регистрирует эмиссии полос молекулы гидроксила в ближней инфракрасной области, которые излучаются на высоте примерно 87 км. Вторая камера регистрирует ВГВ в видимой области спектра по зеленой эмиссии атомарного кислорода (557,7 нм) излучающейся на высоте примерно 95 км. Обе камеры установлены на высокоширотной оптической станции Маймага. При помощи стратосферного лидара, установленного тоже в Маймаге получены данные по температурной стратификации атмосферы и его вариаций в диапазоне высот 20-60 км. – Проанализированы характеристики активности атмосферных внутренних гравитационных волн в зимней стратосфере и нижней мезосфере в течение зим с 2010 по 2017 гг, путем расчета их потенциальной энергии на единицу массы из вариаций температурного профиля лидарных измерений около Якутска и их связь с внезапными стратосферными потеплениями (ВСП). Выявлено, что потенциальная энергия ВГВ, усредненная за все упомянутые шесть зим постепенно увеличивается с высотой от ~11 Дж/кг на высоте 30 км до ~ 150 Дж/кг на высоте 55 км. – Проведен анализ одновременных измерений вращательной температуры гидроксила на меридиональной сети автоматических инфракрасных спектрографов за 2023-2024гг. Несмотря на широтную разность, наблюдается высокая степень корреляции (r=0.83) сезонного хода измеренных температур между этими станциями. – При помощи этой же сети исследовано изменение состояния верхней атмосферы во время мажорного внезапного стратосферного потепления (ВСП) с ноября 2018 по февраль 2019 года. Развитие ВСП в нижележащей атмосфере было анализировано по данным дистанционного зондирования температуры атмосферы прибором MLS/AURA. Температуры слоя гидроксила, измеренные на меридиональной сети, сравнивались с данными дистанционного измерения со спутника TIMED радиометром SABER. С начала ВСП в середине декабря и до образования изотермы, колебания температуры гидроксила на меридиональной сети синхронны. С формированием поднятой до 80 км стратопаузы, согласно измерениям SABER над Тикси, начинается резкое снижение высоты излучения гидроксила и рост температуры внутри слоя. При этом, минимум высоты (78 км) и максимум температуры ОН до 250 К регистрируется 18 января 2019 г. Такое же изменение характеристик слоя ОН, но меньшей амплитуды наблюдается и над Маймагой. А в Нерюнгри столь масштабных изменений в состоянии слоя ОН не просматривается. – Изучена пространственная неоднородность в эмиссиях свечения ночного неба на высоте около 87 км, где излучаются полосы молекул гидроксила. Регистрация волн проводилась при помощи инфракрасной цифровой камеры всего неба, установленной на оптическом полигоне Маймага. Сделан статистический анализ параметров выявленных волн за четыре сезона в период 2017–2021 гг. Были определены такие параметры как: период волны, длина волны, скорость распространения и направление распространения. Распределение распространения волн происходит преимущественно в северо- западном направлении. Выявленное азимутальное направление распространения волн в высокоширотной мезопаузе согласуется с теорией фильтрации волн фоновым ветром в средней атмосфере. – Составлен список случаев обнаружения ВГВ до, во время и после стратосферных потеплений по снимкам этой же камеры всего неба за 5 наблюдательных сезонов с 2017 по 2021 гг. Были подробно рассмотрены всего 6 потеплений, из них 3 минорных и 3 мажорных. По всем шести потеплениям составлена таблица, где указаны тип потепления, даты начала/конца потепления и количество найденных событий до/во время/после потепления. Сделан вывод, что во время ВСП событий прохождения волн намного больше чем до или после ВСП. – С целью изучения особенностей распространения внутренних гравитационных волн на различных локациях были проанализированы фотоснимки серебристых облаков, сделанных 30 июня 2021 года над центральной частью Якутии: г. Якутск и п. Ус-Кюель. Они характеризовались своей яркостью и формой в виде размытых вытянутых параллельных полос из флера и множества перпендикулярных им четких волн. На данных снимках обнаруживаются несколько типов ВГВ, распространяющихся по разным направлениям и различной длиной волны. – Изготовлена и на данный момент проходит испытания новая камера всего неба. Прибор временно установлен на площадке здания главного корпуса полигона Маймага для пробных съемок в условиях суровой Якутской зимы. Прибор исправно работает, ведется автоматическая съемка каждую ночь. – Создана базы данных вращательных температур сети инфракрасных спектрографов (Тикси, Маймага и Нерюнгри). Постоянная регистрация полос гидроксила ОН(3,1) инфракрасным спектрографом на оптическом полигоне Маймага ИКФИА СО РАН проводится с 2014 года. С сентября 2015 года аналогичный инфракрасный спектрограф начал работать на станции ПГО Тикси, а с октября 2017 года на наблюдательном пункте в г. Нерюнгри. За это время накоплен большой материал, создан сайт: https://ikfia.ysn.ru/data/loa/temperature/maimaga