Лидарные исследования термического режима средней атмосферы над Томском в 2022 г.

Abstract

The paper presents the results of lidar studies of the behavior of the thermal regime of the middle atmosphere over Tomsk in the period for 2022. Note that such studies in the monitoring mode at the Institute of Atmospheric Optics SB RAS began in 1994 and are currently ongoing. Particular attention is paid to studying the manifestation of sudden disturbances in the stratosphere caused by winter stratospheric warming (SW). A description of lidar technology for studying the middle atmosphere and the results obtained on this topic in recent years can be found in works [1–8]. The indicated observation period covers periods of disturbed (SP winters 2021/22 and 2022/23), calm (summer) and transitional (spring, autumn) states of the middle atmosphere. Based on the accumulated experimental material, a number of features of the intra-annual dynamics of the thermal regime of the stratosphere for the region of Western Siberia have been established. Thus, winter stratospheric warming occurs annually from November to March, and for the long period of the year April – November, in the vast majority of cases, the vertical temperature distribution is in good agreement with the CIRA-86 model distribution. As primary information for analyzing the observation results for 2022, a data array of 93 total signals accumulated on individual nights was used. The interval of sounded heights extended from 10 to 70 km, the spatial resolution was 192 m. Reception of lidar signals was carried out in the photopulse counting mode with accumulation of 12×10412×104 launches of laser pulses (accumulation time – about two hours per night). Observations were carried out at night under cloudless sky conditions. В работе представлены результаты лидарных исследований поведения термического режима средней атмосферы над Томском в период за 2022 г. Отметим, что такие исследования в мониторинговом режиме в институте оптики атмосферы СО РАН были начаты с 1994 года и продолжаются в настоящее время. Особое внимание уделяется изучению проявления внезапных возмущений в стратосфере, вызываемых зимними стратосферными потеплениями (СП). С описанием лидарной технологии по исследованию средней атмосферы и полученными по данной тематике результатами за последние годы можно ознакомиться в работах [1–8]. Указанный период наблюдений охватывает периоды возмущенного (СП зимы 2021/22 и 2022/23 гг.), спокойного (лето) и переходного (весна, осень) состояния средней атмосферы. На основании накопленного экспериментального материала установлен ряд особенностей внутригодовой динамики термического режима стратосферы для региона Западной Сибири. Так, зимнее стратосферное потепление происходит ежегодно с ноября по март, а для длительного периода года апрель — ноябрь в подавляющем большинстве случаев вертикальное распределение температуры хорошо согласуется с модельным распределением CIRA-86. В качестве первичной информации для анализа результатов наблюдений за 2022 г. использовался массив данных из 93 суммарных сигналов, накопленных в отдельные ночи. Интервал зондируемых высот простирался от 10 до 70 км., пространственное разрешение составляло 192 м. Прием лидарных сигналов велся в режиме счета фотоимпульсов с накоплением по 12×10412×104 запускам лазерных импульсов (время накопления — около двух часов за ночь). Наблюдения проводились в ночное врем суток в условиях безоблачного неба.