ВВЕДЕНИЕ
Ионосфера представляет собой сложную динамическую систему, поведение которой связано не только с изменениями гелио- и геомагнитных факторов, но и с состоянием нейтральной атмосферы. В связи с этим исследование взаимосвязанных процессов, протекающих в нижней и верхней атмосфере Земли, является одной из приоритетных геофизических и метеорологических задач. Установлено, что в спокойных геомагнитных условиях изменчивость электронной концентрации ионосферы, связанная с влиянием метеорологических факторов, может достигать 35 % от фонового уровня ионизации [Forbes et al., 2000].
Основным механизмом передачи энергии возмущения от тропосферы на ионосферные высоты являются внутренние атмосферные волны различных масштабов: приливы, планетарные волны, внутренние гравитационные волны (ВГВ) [Lastovicka, 2006]. При определенных условиях ВГВ могут достигать высот ионосферы, вызывая возмущения электронной концентрации, которые регистрируются как перемещающиеся ионосферные возмущения (ПИВ) [Kazimirovsky, 2002]. Среди источников ВГВ в нижней нейтральной атмосфере в литературе отмечались струйные течения, цунами, метеорологические штормы, тропические циклоны и т. д.
Тропические циклоны (ТЦ) являются мощными вихревыми структурами в тропосфере, эволюция которых сопровождается генерацией ВГВ различных масштабов. В ряде экспериментальных и теоретических работ показано, что над зонами действия ТЦ в мезосфере и нижней термосфере могут наблюдаться ВГВ с периодами от 2 мин до 6 ч и пространственными масштабами от 15 до 1000 км. [Chane-Ming et al., 2002; Pfister et al., 1993; Kim et al., 2005; Kuester et al., 2008]. Волновые возмущения с периодами от 2 до 90 мин над областями существования ТЦ регистрировались также в электронной концентрации ионосферы различными радиофизическими методами [Xiao et al., 2007; Bertin et al., 1975; Huang et al., 1985; Bishop et al., 2006; Polyakova, Perevalova 2011, 2013]. Выявлен ряд особенностей этих возмущений: их интенсивность макси-мальна в периоды обтекания береговой линии воздушными массами циклона, а также в моменты быстрых изменений скорости ветра в ТЦ [Xiao et al., 2007; Zakharov, Kunitsyn, 2012]. Bertin et al. [1975] показали, что ПИВ распространялись преимущественно против направления фонового ветра на высоте ионосферы, что свидетельствует в пользу их связи с ВГВ [Medvedev et al., 2017].
Отметим, что мощные ТЦ, для которых скорость ветра V>74 узлов (1 узел=1 морская миля/ч, или 0.5144 м/с), наблюдаемые в северо-западной акватории Тихого океана, принято также называть тайфунами.
В отличие от ТЦ движение солнечного терминатора (СТ) является регулярным источником волновых возмущений в атмосфере и ионосфере. Ранние работы по исследованию состояния ионосферы в области прохождения СТ [Hines, 1960; Francis, 1974] показали, что движение СТ вызывает генерацию волн, а также возникновение неустойчивостей и флуктуаций в ионосферной плазме. Это послужило поводом для про-ведения целого ряда исследований ионосферных параметров во время прохождения СТ [Mishin et al., 1991; Somsikov, Ganguly, 1995; Galushko et al., 1998].
Использование технологии радиозондирования ионосферы сигналами глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) позволило авторам работ [Afraimovich et al., 2003; Afraimovich et al., 2009a, 2009b] обнаружить, что движение СТ сопровождается генерацией в ионосфере среднемасштабных возмущений особого типа — волновых пакетов (ВП), проявляющихся в форме узкополосных колебаний полного электронного содержания (ПЭС). Предложена и теоретически обоснована модель генерации магнитогидродинамических (МГД) возмущений плазмы в системе ионосфера—плазмосфера, позволяющая объяснить наблюдаемые колебания ПЭС. В рамках этой модели предполагается, что движение СТ приводит к генерации токов в проводящем слое ионосферы, являющихся источником волн медленного магнитного звука (ММЗ). Был предложен также механизм переноса генерируемых СТ возмущений вдоль магнитных силовых линий в другое полушарие [Leonovich et al., 2010]. Дальнейшие исследования показали [Edemskiy, Yasyukevich, 2011], что возмущения ПЭС, связанные с прохождением СТ, могут иметь более сложную структуру, являясь, по-видимому, суперпозицией колебаний ионосферной плазмы, вызванных прохождением не только МГД-волн, но и гравитационных.
Поскольку ТЦ и движение СТ являются источниками генерации атмосферных волн разного типа, но схожих временных масштабов, предполагается, что при одновременном существовании данных явлений в ионосфере может возникать взаимодействие возмущений, вызываемых этими источниками. Так, в работе [Belyaev et al., 2015] на основе спутниковых измерений электронной концентрации показано, что состояние ионосферы вблизи СТ модифицируется в периоды прохождения мощных ТЦ над поверхностью суши. Однако результаты этой работы получены на основе анализа ограниченного количества данных, что не позволяет достоверно выявить наличие возможного взаимодействия.
В работе [Полякова, Ясюкевич, 2016] были представлены пространственные карты вариаций ПЭС во время прохождения тайфуна HALONG, наглядно показывающие увеличение амплитуды волновых возму-щений, вызванных движением СТ, относительно метеоспокойных дней. Подобный результат получен в работе [Chou et al., 2017a] для тайфуна NEPATRAK. В этой статье отчетливо наблюдаются МГД-волны, вы-званные, по нашему мнению, прохождением СТ (имеют характерные наклон волнового фронта и время по-явления), и концентрические ВГВ, связанные с действием циклона. Авторы сделали вывод о взаимодействии этих волновых возмущений и предложили его возможный механизм. На наш взгляд, они неверно идентифицировали волны, генерируемые прохождением СТ, поэтому предложенный ими механизм не подходит для данного случая.
Таким образом, вопрос о возможном воздействии ТЦ на интенсивность и структуру ПИВ, генерируемых движением СТ, требует более тщательного анализа с привлечением большой статистики наблюдений. В настоящей работе с применением данных ГНСС-зондирования ионосферы проведен анализ ВП, наблюдаемых во время прохождения СТ, в периоды действия 16 тропических циклонов разной интенсивности.
