Множественный регрессионный анализ изменений характеристик верхней атмосферы по данным наблюдений в Восточной Сибири в 24-м солнечном цикле

Представлены результаты анализа изменений параметров верхней нейтральной атмосферы и ионосферы в регионе Восточной Сибири в 24-м солнечном цикле на основе данных многолетних измерений на комплексе инструментов Института солнечно-земной физики СО РАН. Для анализа использованы данные спектрометрических и радиофизических измерений в 2008-2020 гг. Проанализированы данные о температуре области мезопаузы Tm, полученные при помощи спектрометрических измерений параметров эмиссии молекулы гидроксила (полоса (6-2), 834.0 нм, высота максимума излучения ~87 км), в Геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН (51.8° N, 103.1° E, Торы), и данные о  максимуме электронной концентрации NmF2, полученные по данным вертикального зондирования на иркутском ионозонде DPS-4 (52.3° N, 104.3° E). Вращательная температура молекулы гидроксила, получаемая из регистрируемых спектров, отображает температуру атмосферы на высотах мезопаузы. Анализ реализован на основе множественной линейной регрессии характеристик верхней атмосферы на индексы солнечной и геомагнитной активности, а также индексы различных атмосферных осцилляций. Обнаружено, что межгодовые изменения среднегодовых значений NmF2 преимущественно обусловлены изменениями солнечной активности (F10.7). На вариации среднегодовых значений изменчивости σNmF2 влияют как солнечная (F10.7), так и геомагнитная (Ар) активность. В отличие от ионосферных характеристик, межгодовые изменения температуры мезопаузы и ее изменчивости слабо коррелируют с индексами F10.7 и Ар. Для дальнейшего анализа поведения температуры мезопаузы были привлечены индексы Североатлантической (NAO), Арктической (AO) и Южной (SOI), осцилляций атмосферы, что привело к значительному повышению коэффициентов детерминации. Так, для межгодовых изменений температуры мезопаузы, коэффициент детерминации для регрессии на индексы AO и F10.7 составил 71.8, а на индексы NAO и F10.7 - 71.4, что в ~8 раз превышает коэффициент детерминации для регрессии на индексы F10.7 и Ар. Для температурной изменчивости σTm, наиболее высокие коэффициенты детерминации получены для множественной регрессии на SOI и Ар. Полученные результаты могут свидетельствовать о существенном воздействии процессов в нижней атмосфере на температурный режим области мезопаузы средних широт в анализируемый временной интервал.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-17-00187, https://rscf.ru/project/25-17-00187.