CORRELATION BETWEEN AIR TEMPERATURE AND THUNDERSTORM ACTIVITY IN AFRICA ACCORDING TO THE ELF MEASUREMENTS IN ANTARCTICA, ARCTICA AND UKRAINE

УДК 551.594 PACS numbers: 92.60.Pw, 93.30.Bz, 93.30.Ca Предмет и цель работы: Поиск связи сезонных вариаций характеристик глобального резонатора Земля – ионосфера с температурой воздуха в Африке. Сопоставление результатов СНЧ измерений в Арктике, Антарктике и в средних широтах Северного полушария с приповерхностной температурой Африканского континента. Проверка эффективности модели точечного источника для описания сезонного изменения положения областей с наибольшей грозовой активностью. Методы и методология:  Использовался метод корреляционного анализа временных рядов. По данным многолетнего мониторинга природных шумов сверхнизкочастотного диапазона на Украинской антарктической станции Академик Вернадский, в Низкочастотной обсерватории Радиоастрономического института НАН Украины в с. Мартовое (Украина), а также в обсерватории SOUSY (Шпицберген) были восстановлены сезонные вариации интенсивности первого мода шумановского резонанса, определяемые активностью африканского грозового центра. Средние показатели температуры воздуха африканского континента за этот же период были оценены по данным глобальной сети метеорологических станций. При оценке интенсивности резонансного максимума сверхнизкочастотного излучения была введена поправка на дальность до источника молниевых разрядов. Результаты:  Показано наличие сильной связи между приповерхностной температурой воздуха экваториальных и субэкваториальных районов Африки и интенсивностью шумановского резонанса, вызванного африканским грозовым центром. Показано, что модель эффективного точечного источника адекватно описывает сезонное поведение африканского грозового центра. Заключение: Разработанная методика может быть применена в различных приемных пунктах для исследования всех континентальных грозовых центров. Такой подход будет полезен для развития концепции использования шумановского резонатора в качестве “глобального термометра”. Синхронные наблюдения в нескольких приемных пунктах могут оказаться перспективными и для оценки более краткосрочных (в масштабе дней) вариаций глобальной температуры. Ключевые слова: сверхнизкочастотные шумы, шумановский резонатор, глобальный термометр, африканский центр мировой грозовой активности Статья поступила в редакцию 13.05.2019 Radio phys. radio astron. 2019, 24(3): 195-205 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Блиох П. В., Николаенко А. П., Филиппов Ю. Ф. Глобальные электромагнитные резонансы в полости Земля–ионосфера . Киев: Наукова Думка, 1977. 199 с. 2. Nickolaenko A. P. and Hayakawa M. Resonances in the Earth-ionosphere cavity . Dordrecht: Kluwer Academic Publ., 2002. 3. Nickolaenko A. P., Shvets A., and Hayakawa M. Extremely Low Frequency (ELF) Radio Wave Propagation: A review. Int. J. Electron. Appl. Res . 2016. Vol. 3, Is. 2. P. 1–91. 4. Williams E. R. The Shuman resonance: A global tropical thermometer. Science . 1992. Vol. 256, No. 5060. P. 1184–1186. DOI: 10.1126/science.256.5060.1184 5. Price C. and Rind D. The effect of global warming on lightning frequencies. Proceedings of the AMS 16th Conference on Severe Storms and Atmospheric Electricity . Alberta, AB, Canada: American Meteorological Society. 1990. P. 748. 6. Price C. Evidence for a link between global lightning activity and upper tropospheric water vapor. Nature. 2000. Vol. 406, No. 6793. P. 290–293. DOI: 10.1038/35018543 7. Sekiguchi M., Hayakawa M., Nickolaenko A. P., and Hobara Y. Evidence of a link between the intensity of Schumann resonance and global surface temperature. Ann. Geophys. 2006. Vol. 24, Is. 7. P. 1809–1817. DOI: 10.5194/angeo-24-1809-2006 8. Пазнухов А. В., Ямпольский Ю. М., Николаенко А. П., Колосков А. В. Сопоставление вариаций температуры воздуха на Африканском континенте и интенсивности шумановского резонанса по долговременным наблюдениям в Антарктике. Радиофизика и радиоастрономия . 2017. Т. 22, № 3. С. 201–211. DOI: 10.15407/rpra22.03.2017 9. Лазебный Б. В., Аристов Ю. В., Пазнухов В. Е., Рохман А. Г. Подавление локальных помех при наблюдениях шумановских резонансов. Радиофизика и радиоастрономия . 1998. Т. 3, № 1. С. 33–36. 10. Пазнухов В. Е., Буданов О. В., Рохман А. Г., Аристов Ю. В. Приемно-измерительный комплекс СНЧ диапазона с УКВ ретранслятором. Радиофизика и радиоастрономия . 2010. Т. 15, №. 1. С. 39–49. 11. Электромагнитные проявления геофизических эффектов в Антарктиде. Под ред. Л. Н. Литвиненко, Ю. М. Ямпольского. Харьков: РИ НАН Украины, НАНЦ МОН Украины, 2005. 342 с. 12. Колосков А. В., Безродный В. Г., Буданов О. В., Пазнухов В. Е., Ямпольский Ю. М. Поляризационный мониторинг шумановских резонансов в Антарктике и восстановление характеристик мировой грозовой активности. Радиофизика и радиоастрономия . 2005. Т. 10, № 1. С. 11–29. 13. Bliokh P. V., Nickolaenko A. P., and Filippov Yu. F. Schumann Resonances in the Earth-Ionosphere Cavity . Oxford, UK: Peter Peregrinus, 1980. 175 p. 14. Nickolaenko A. P. and Hayakawa M. Schumann Resonance for Tyros: Essentials of Global Electromagnetic Resonance in the Earth-Ionosphere Cavity. Tokyo, Japan: Springer, 2014. 348 p. DOI: 10.1007/978-4-431-54358-9 15. Galuk Yu. P., Nickolaenko A. P., and Hayakawa M. Amplitude variations of ELF radio waves in the Earth–ionosphere cavity with the day–night non-uniformity. J. Atmospheric Sol.-Terr. Phys . 2018. Vol. 169. P. 23–36. DOI: 10.1016/j.jastp.2018.01.001 16. Christian H. J., Blakeslee R. J., and Goodman S. J. Lightning Imaging Sensor (LIS) for the Earth Observing System. NASA Technical Memorandum 4350. Huntsville, AL: MSFC, 1992.