Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 5. С. 295-304

Возмущения термосферного молекулярного газа и их связь с долготными неоднородностями ионосферных возмущений в Северном полушарии во время геомагнитной бури

М.А. Черниговская 1 , Б.Г. Шпынев 1 , А.С. Ясюкевич 1 , Д.С. Хабитуев 1 
1 Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
Одобрена к печати: 31.08.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-5-295-304
Исследовано предположение, что низкие значения ионизации на фазе восстановления магнитной бури в соседних по долготе областях ионосферы могут быть обусловлены распространением в западном направлении атмосферной волны нейтрального газа с низким содержанием отношения [O]/[N2]. Для анализа были использованы спутниковые измерения GUVI TIMED атмосферных составляющих на высотах термосферы (ионосферы) выше ~100 км. В связи с особенностями орбиты спутника TIMED исследовались только медленные, межсуточные вариации параметра [O]/[N2], связанные с изменением химического состава на высотах ионосферы. Выполнен спектральный анализ долготных вариаций геомагнитного поля на основе данных среднеширотной цепи магнитометров INTERMAGNET в Северном полушарии в период магнитной бури в марте 2015 г. Отмечено возрастание амплитуды низкочастотной составляющей спектра вариаций Н-компоненты геомагнитного поля за несколько часов перед событиями уменьшения [O]/[N2] в столбе термосферного газа выше ~100 км. Обсуждается возможная связь медленных вариаций компонент геомагнитного поля с долготными неоднородностями ионосферных возмущений в период геомагнитной бури.
Ключевые слова: цепи ионозондов и магнитометров, ионосферные возмущения, геомагнитная буря, вариации газового состава термосферы
Полный текст

Список литературы:

  1. Троицкая В. А. Короткопериодные возмущения электромагнитного поля Земли // Вопросы изучения переменных электромагнитных полей. М.: Наука, 1956. С. 27–61.
  2. Черниговская М. А., Шпынев Б. Г., Хабитуев Д. С., Ратовский К. Г., Белинская А. Ю., Степанов А. Е., Бычков В. В., Григорьева С. А., Панченко В. А., Коуба Д., Мелич Й. Долготные вариации ионосферных и геомагнитных параметров в Северном полушарии во время сильных магнитных бурь 2015 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 5. С. 336–347. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-5-336-347.
  3. Шпынев Б. Г., Золотухина Н. А., Полех Н. М., Черниговская М. А., Ратовский К. Г., Белинская А. Ю., Степанов А. Е., Бычков В. В., Григорьева С. А., Панченко В. А., Коренькова Н. А., Мелич Й. Исследование ионосферного отклика на сильную геомагнитную бурю в марте 2015 года по данным евразийской цепи ионозондов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 4. С. 235–248. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-4-235-248.
  4. Buonsanto M. J. Ionospheric storms — a review // Space Science Reviews. 1999. V. 88. P. 563–601.
  5. Chernigovskaya M. A., Shpynev B. G., Yasyukevich A. S., Khabituev D. S., Ratovsky K. G., Belinskaya A. Yu., Stepanov A. E., Bychkov V. V., Grigorieva S. A., Panchenko V. A., Kouba D., Mielich J. Longitudinal variations of geomagnetic and ionospheric parameters in the Northern Hemisphere during magnetic storms according to multi-instrument observations // Advances in Space Research. 2021. V. 67. No. 2. P. 762–776. DOI: 10.1016/j.asr.2020.10.028.
  6. Danilov A. D. Long-term trends of foF 2 independent on geomagnetic activity // Annales Geophysicae. 2003. V. 21. No. 5. P. 1167–1176.
  7. Dudok de Wit T., Watermann J. Solar forcing of the terrestrial atmosphere // Comptes Rendus — Geoscience. 2009. V. 342. No. 4-5. P. 259–272. DOI: 10.1016/j.crte.2009.06.001.
  8. Fuller-Rowell T. J., Codrescu M. V., Moffett R. J., Quegan S. Response of the thermosphere and ionosphere to geomagnetic storms // J. Geophysical Research. 1994. V. 99. P. 3893–3914.
  9. Jacobs J. A., Kato Y., Matsushita S., Troitskaya V. A. Classification of geomagnetic micropulsations // J. Geophysical Research. 1964. V. 69. P. 180–181. DOI: 10.1029/JZ069i001p00180.
  10. Klimenko M. V., Klimenko V. V., Ratovsky K. G., Goncharenko L. P., Fagundes R. R., de Jesus R., de Abreu A. J., Vesnin A. M. Numerical modeling of ionospheric effects in the middle- and lowlatitude F region during geomagnetic storm sequence of 9–14 September 2005 // Radio Science. 2011. RS0D03. DOI: 10.1029/2010RS004590.
  11. Klimenko M. V., Klimenko V. V., Despirak I. V., Zakharenkova I. E., Kozelov B. V., Cherniakov S. M., Andreeva E. S., Tereshchenko E. D., Vesnin A. M., Korenkova N. A., Gomonov A. D., Vasiliev E. B., Ratovsky K. G. Disturbances of the thermosphere – ionosphere – plasmasphere system and auroral electrojet at 30°E longitude during the St. Patrick’s Day geomagnetic storm on 17–23 March 2015 // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2018. V. 180. P. 78–92. DOI: 10.1016/j.jastp.2017.12.017.
  12. Laštovička J. Monitoring and forecasting of ionospheric space weather effects of geomagnetic storms // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2002. V. 64. P. 697–705.
  13. Liou K., Newell P. T., Anderson B. J., Zanetti L., Meng C.-I. Neutral composition effects on ionospheric storms at middle and low latitudes // J. Geophysical Research. 2005. V. 110. Art. No. A05309. DOI: 10.1029/2004JA010840.
  14. Mayr H. G., Volland H. Magnetic storm effects in the neutral composition // Planetary and Space Science. 1972. V. 20. P. 379.
  15. Prölss G. W. Ionospheric F-region storms // Handbook of Atmospheric Electrodynamics / ed. Volland H. Boca Raton: CRC Press, 1995. V. 2. Ch. 8. P. 195–248.
  16. Prölss G. W., Werner S. Vibrationally excited nitrogen and oxygen and the origin of negative ionospheric storms // J. Geophysical Research. 2002. V. 107. No. A2. Art. No. 1016. DOI: 10.1029/2001JA900126.
  17. Ratovsky K. G., Klimenko M. V., Klimenko V. V., Chirik N. V., Korenkova N. A., Kotova D. S. After-effects of geomagnetic storms: statistical analysis and theoretical explanation // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2018. V. 4. No. 4. P. 26–32. DOI: 10.12737/stp-44201804.
  18. Schunk R. W., Sojka J. J. Ionosphere-thermosphere space weather issues // J. Atmospheric and Terrestrial Physics. 1996. V. 58. P. 1527–1574. DOI: 10.1016/ 0021-9169(96)00029-3.
  19. Seaton M. J. A possible explanation of the drop in F-region critical densities accompanying major ionospheric storms // J. Atmospheric and Terrestrial Physics. 1956. V. 8. P. 122–124.
  20. Shpynev B. G., Zolotukhina N. A., Polekh N. M., Ratovsky K. G., Chernigovskaya M. A., Belinskaya A. Yu., Stepanov A. E., Bychkov V. V., Grigorieva S. A., Panchenko V. A., Korenkova N. A., Mielich J. The ionosphere response to severe geomagnetic storm in March 2015 on the base of the data from Eurasian high-middle latitudes ionosonde chain // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2018. V. 180. P. 93–105. DOI: 10.1016/j.jastp.2017.10.014.
  21. Zhang Y., Paxton L. J., Morrison D., Wolven B., Kil H., Meng C.-I., Mende S. B., Immel T. J. O/N2 changes during 1–4 October 2002 storms: IMAGE SI-13 and TIMED/GUVI observations // J. Geophysical Research. 2004. V. 109. Art. No. A10308. DOI: 10.1029/2004JA010441.