Исследование явления «мезосферный бор» по наблюдениям камер всего неба и спутников

Понимание механизмов движения воздушных масс очень важно и остается актуальной задачей в эпоху глобального изменения климата. Изредка, среди обычных волновых возмущений в мезосфере, можно наблюдать проявление явно выделяющегося фронта волны, который отделяет часть пространства, уже вовлеченную в волновой процесс, от области, в которой колебания еще не возникли. Этому волновому явлению дали название – мезосферный бор. Мезосферный бор, представляющий собой усиление атмосферных гравитационных волн, может влиять на потоки импульса и энергии, и тем самым воздействовать на тепловой режим и состав на всех уровнях атмосферы. В данном исследовании рассмотрены два события мезосферного бора, зарегистрированных над полигоном Маймага (63.0° сш, 129.5° вд), расположенном в центральной части Якутии. Регистрация этого явления осуществлялась в свечении ночного неба камер всего неба (эмиссия излучения гидроксила OH и атомарного кислорода [OI]). Первое событие наблюдалось 19 ноября 2017 г., второе событие – 30 января 2022 г. Были рассчитаны фазовая скорость распространения бора, его направление движения, длина последовательных внутренних гравитационных волн, период волны, время и продолжительность явления. Зная скорость распространения бора и время необходимое на его образование, был вычислен примерный радиус области формирования бора. Прохождение мезосферного бора сопровождается внезапным скачком температуры в структуре мезосферных инверсионных слоев (MIL). В связи с чем, в предполагаемой области формирования бора были проанализированы данные температур верхней атмосферы спутниковых наблюдений Aura Microwave Limb Sounder (MLS) и мгновенной температуры области MLT (мезосфера и нижняя термосфера) прибора Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry (SABER) на борту спутника TIMED. На основе температурных данных, построены вертикальные профили квадрата частоты Брента-Вяйсяля для проверки статической устойчивости MIL, который является благоприятным условием для мезосферного бора. Бор, в эмиссии свечения камеры всего неба, может быть темным, либо светлым, в зависимости от высоты его прохождения. Обобщив все полученные данные с изображений и спутников, выполнен приблизительный расчет высоты распространения мезосферного бора. После чего, для нахождения возможных источников генерации мезосферного бора были изучены синоптические карты Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) и глобальные карты ветров и погодных условий по данным NCEP (National Centers for Environmental Prediction). Рассмотрены движения воздушных потоков на различных геопотенциальных высотах (700 гПа, 500 гПа, 250 гПа, 70 гПа). Во время обоих событий, управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды объявляли штормовое предупреждение из-за сильных циклонов в предполагаемой области формирования бора.