Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. №1. С. 107-117
Вариации высоты перехода O+/H+ над Восточной Сибирью по данным иркутского радара НР и ПЭС GPS
Д.С. Хабитуев
1 , Б.Г. Шпынев
1 1 Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
В настоящей работе проводится исследование динамики параметров внешней ионосферы на основе разработанной методики расчета высоты перехода O+/H+, которая основана на объединении экспериментальных данных иркутского радара некогерентного рассеяния (ИРНР) и данных полного электронного содержания (ПЭС) системы GPS. В качестве модели внешней ионосферы используется модифицированный слой Чепмена, где высота перехода O+/H+ включена как параметр. Отличительной чертой данной работы является введение в рассмотрение при моделировании профиля внешней ионосферы области перехода O+/H+, для которой используется своя шкала высот перехода HT, что позволяет получить более реалистичные результаты при аппроксимации. В работе рассматриваются результаты, полученные по данной методике во время весеннего и осеннего равноденствия 2002 г. во время высокой солнечной активности. Проведены исследования суточного хода высоты перехода O+/H+, а также вклада электронного содержания плазмосферы в ПЭС в зависимости от изменения геомагнитной обстановки. В работе показано, что электронное содержание плазмосферы может в отдельные дни достигать 50% от полного электронного содержания, и вклад плазмосферы может оказывать значительное влияние на вариации ПЭС GPS. Вариации высоты перехода O+/H+, которые нельзя объяснить только изменением геомагнитной и солнечной активности, мы связываем с переносом плазмы, путем ее увлечения нейтральным термосферным ветром.
Ключевые слова: внешняя ионосфера, высота перехода О+/Н+, ПЭС GPS
Полный текстСписок литературы:
- Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы // Наука, 1988.
- Жеребцов Г.А., Заворин A.B., Медведев A.B., Носов В.Е., Потехин А.П., Шпынев Б.Г., Иркутский радар некогерентного рассеяния // Радиотехника и электроника. 2002. Т.47. № 11. С. 1339–1345.
- Кринберг И.А., Тащилин А.В. Ионосфера и плазмосфера // М.: Наука, 1984.
- Б.Г. Шпынев, Г.А. Жеребцов, А.В. Тащилин, Д.С. Хабитуев, А.А. Щербаков, Анализ состояния сренднеширотной внешней ионосферы по данным измерений на иркутском радаре НР // Солнечно-Земная физика вып.16, 2010. С.15–20.
- Garzón, D., C. Brum, E. Echer, N. Aponte, M. Sulzer, S. González, R. Kerr, and L. Waldrop, Response of the topside ionosphere over arecibo to a moderate geomagnetic storm // Journal of Atmospheric and Solar- Terrestrial Physics. 73. 2011. P. 1568–1574.
- Gonzalez S.A., Sulzer M.P., and Nicolls M.J. Solar cycle variability of nighttime topside helium ion concentrations over Arecibo // J. Geophys. Res. Vol. 109. A07302. doi:10.1029/2003JA010100, 2004.
- Hanson, W. B., and I. B. Ortenburger, The coupling between the protonosphere and the normal F region // J. Geophys. Res. 66. 1961. P. 1425–1435.
- Heelis R. A., Coley W. R., Burrell A. G., Hairston M. R., Power G. D. R. A., Harmon L. L., Holt B. J., Lippincott C. R. Behavior of the O+/H+ transition height during the extreme solar minimum of 2008 // GRL. Vol. 36. L00C03. doi:10.1029/2009GL038652, 2009.
- MacPherson B., Gonzalez S. A., Sulzer M.P., The effect of meridional neutral wind on the O+/H+ transition altitude over Arecibo // JGR. Vol. 103. Issue A12. P. 29183–29198, 1998.
- Mannucci A.J., Wilson B. D., Yuan D. N., Ho C. M., Lindqwister U. J., Runge T. F. A global mapping technique for GPS-derived ionospheric total electron-content measurements // Radio Science. 33 (3). 1998. P. 565–582.
- Strangeways H.J., Kutiev I., Cander L.R., Kouris S., Gherm V., Marin D., De La Morena B., Pryse S. E., Perrone L., Pietrella M., Stankov S., Tomasik L., Tulunay E., Tulunay Y., Zernov N., Zolesi B. Near-Earth space plasma modeling and forecasting // Annals of Geophysics. Vol. 52. No. 3/4. 2009.
- Shpynev B.G. Incoherent scatter Faraday rotation measurements on a radar with single linear polarization // Radio Science. Vol. 39. No. 3. 2004. doi: 10.1029/2001RS002523.