Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
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. 2024. Т. 21. № 5. С. 357-376

Ионосферные и термосферные эффекты над Евразией в высоких и средних широтах во время магнитной бури в октябре 2016 года

М.А. Черниговская 1 , К.Г. Ратовский 1 , А.Г. Сетов 1 , Д.С. Хабитуев 1 , А.С. Ясюкевич 1 , А.С. Калишин 2 , А.Е. Степанов 3 , А.Ю. Белинская 4 , В.В. Бычков 5 , С.А. Григорьева 6 , В.А. Панченко 7 
1 Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
2 Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия
3 Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН, Якутск, Россия
4 Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука CO РАН, Новосибирск, Россия
5 Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Паратунка, Камчатский край, Россия
6 Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН, Екатеринбург, Россия
7 Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Троицк, Москва, Россия
Одобрена к печати: 18.09.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-5-357-376
Исследованы вариации ионосферных и термосферных параметров над регионом Евразии на основе анализа данных высоко- и среднеширотной цепи ионозондов и приёмников GPS/ГЛОНАСС (GPS — англ. Global Positioning System, Система глобального позиционирования; ГЛОНАСС — Глобальная навигационная спутниковая система) в период сильной магнитной бури в октябре 2016 г. Отмечены существенные широтные и долготные различия в особенностях временных вариаций электронной концентрации ионосферы как в спокойных условиях до начала магнитной бури, так и во время её развития. По данным измерений высокоширотных ионозондов в Жиганске, Амдерме, Ловозере, Соданкюля и среднеширотных ионозондов в Паратунке, Якутске, Иркутске зарегистрировано проявление эффекта предбури в виде роста максимальной дневной критической частоты foF2 12 октября 2016 г. за полсуток до начала магнитной бури. На главной фазе магнитной бури наблюдался переход от положительного к отрицательному эффекту ионосферной бури как в высоких, так и средних широтах над Евразией. На восстановительной фазе магнитной бури и после неё наблюдался эффект отрицательной ионосферной бури до восстановления ионосферы до уровня спокойных дней к 20–21 октября 2016 г. Особенно ярко переход от роста электронной концентрации к резкому спаду проявился в ионосфере средних широт Евразии. Эффект отрицательной ионосферной бури на восстановительной фазе магнитной бури был вызван образованием обширных областей атмосферного газа с пониженным отношением концентрации [O]/[N2] над регионом высоких и средних широт Евразии.
Ключевые слова: высокоширотная ионосфера, среднеширотная ионосфера, цепь ионозондов, геомагнитная буря, вариации электронной концентрации ионосферы, вариации состава термосферы
Полный текст

Список литературы:

  1. Благовещенский Д. В., Калишин А. С. Механизм возрастания критической частоты ионосферы до начала суббури // Геомагнетизм и аэрономия. 2009. Т. 49. № 2. С. 213–223.
  2. Выставной В. М., Макарова Л. Н., Широчков А. В., Егорова Л. В. Исследования высокоширотной ионосферы методом вертикального зондирования с использованием современного цифрового ионозонда CADI // Гелиогеоф. исслед. 2013. Вып. 4. С. 1–10.
  3. Калишин А. С., Благовещенская Н. Ф., Трошичев О. А., Франк-Каменецкий А. В. ФГБУ «ААНИИ». Геофизические исследования в высоких широтах // Вестн. РФФИ. Антарктида и Арктика: Полярные исслед. 2020. № 3–4(107–108). С. 60–74. DOI: 10.22204/2410-4639-2020-106-107-3-4-60-78.
  4. Клименко М. В., Клименко В. В., Ратовский К. Г., Ясюкевич А. С. Запаздывание отклика глобального электронного содержания и электронной концентрации на различных высотах на 27-дневные вариации солнечной активности // Хим. физика. 2021. T. 40. № 5. С. 75–80. DOI: 10.31857/S0207401X21050058.
  5. Поляков В. М., Щепкин Л. А., Казимировский Э. С., Кокоуров В. Д. Ионосферные процессы. Новосибирск: Наука, 1968. 535 с.
  6. Черниговская М. А., Шпынев Б. Г., Ясюкевич А. С. и др. Долготные вариации отклика среднеширотной ионосферы северного полушария на геомагнитную бурю в октябре 2016 г. с помощью мультиинструментальных наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 5. С. 305–317. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-5-305-317.
  7. Черниговская М. А., Ясюкевич А. С., Хабитуев Д. С. Долготная изменчивость ионосферы северного полушария во время магнитных бурь в марте 2012 года по данным ионозондов и GPS/ГЛОНАСС // Солнечно-земная физика. 2023. Т. 9. № 4. С. 108–112. DOI: 10.12737/szf-94202313.
  8. Черниговская М. А., Ратовский К. Г., Сетов А. Г. и др. Отклик ионосферы над регионами высоких и средних широт Евразии по данным ионозондов во время экстремальной магнитной бури в марте 2015 г. // Солнечно-земная физика. 2024. Т. 10. № 4 (в печати).
  9. Язев С. А. Корональные дыры и комплексы активности на Солнце // Изв. Иркутского гос. ун-та. Сер.: «Науки о Земле». 2010. Т. 3. № 2. С. 226–241.
  10. Adekoya B. J., Chukwuma V. U., Adebiyi S. J. et al. Ionospheric storm effects in the EIA region in the American and Asian-Australian sectors during geomagnetic storms of October 2016 and September 2017 // Advances in Space Research. 2023. V. 72. P. 1237–1265. DOI: 10.1016/j.asr.2023.04.016.
  11. Afraimovich E. L., Astafyeva E. I., Oinats A. V. et al. Global electron content: a new conception to track solar activity // Annals of Geophysics. 2008. V. 26. P. 335–344. DOI: 10.5194/angeo-26-335-2008.
  12. Araujo-Pradere E. A., Fuller-Rowell T. J., Codrescu M. V., Bilitza D. Characteristics of the ionospheric variability as a function of season, latitude, local time, and geomagnetic activity // Radio Science. 2005. V. 40. Article RS5009. DOI: 10.1029/2004RS003179.
  13. Buonsanto M. J. Ionospheric storms — a review // Space Science Reviews. 1999. V. 88. P. 563–601.
  14. Burešová D., Laštovička J. Pre-storm enhancements of foF 2 above Europe // Advances in Space Research. 2007. V. 39. No. 8. P. 1298–1303. DOI: 10.1016/j.asr.2007.03.003.
  15. Burešová D., Laštovička J., De Franceschi G. Manifestation of strong geomagnetic storms in the ionosphere above Europe // Space Weather / ed. J. Lilensten. Springer, 2007. P. 185–202.
  16. Chernigovskaya M. A., Shpynev B. G., Yasyukevich A. S. et al. 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.
  17. Christensen A. B., Paxton L. J., Avery S. et al. Initial observations with the Global Ultraviolet Imager (GUVI) on the NASA TIMED satellite mission // J. Geophysical Research. 2003. V. 108. Iss. A12. Article 1451. DOI: 10.1029/2003JA009918.
  18. Danilov A. D. Long-term trends of foF 2 independent on geomagnetic activity // Annals of Geophysics. 2003. V. 21. No. 5. P. 1167–1176.
  19. Danilov A. D., Konstantinova A. V. Behavior of the ionospheric F region prior to geomagnetic storms // Advances in Space Research. 2019. V. 64. P. 1375–1387. DOI: 10.1016/j.asr.2019.07.014.
  20. Kozlovsky A., Turunen T., Ulich T. Rapid-run ionosonde observations of traveling ionospheric disturbances in the auroral ionosphere // J. Geophysical Research. 2013. V. 118. P. 5265–5276. DOI: 10.1002/jgra.50474.
  21. Krasheninnikov I., Pezzopane M., Scotto C. Application of Autoscala to ionograms recorded by the AIS-Parus ionosonde // Computers and Geosciences. 2010. V. 36. P. 628–635. DOI: 10.1016/j.cageo.2009.09.013.
  22. 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. DOI: 10.1016/S1364-6826(02)00031-7.
  23. Liou K., Newell P. T., Anderson B. J. et al. Neutral composition effects on ionospheric storms at middle and low latitudes // J. Geophysical Research. 2005. V. 110. Article A05309. DOI: 10.1029/2004JA010840.
  24. Loewe C. A., Prölss G. W. Classification and mean behavior of magnetic storms // J. Geophysical Research. 1997. V. 102. No. A7. P. 14,209–14,213.
  25. MacDougall J. W., Grant I. F., Shen X. The Canadian advanced digital ionosonde: design and results // WDC A for Solar-Terrestrial Physics: Report UAG-104. 1995. P. 21–27.
  26. Matsushita S. A study of the morphology of ionospheric storms // J. Geophysical Research. 1959. V. 64. No. 3. P. 305–321. DOI: 10.1029/JZ064i003p00305.
  27. Mikhailov A. V. Ionospheric F 2-layer storms // Física de la Tierra. 2000. V. 12. P. 223–262.
  28. Mikhailov A. V., Perrone L. Pre-storm NmF 2 enhancements at middle latitudes: Delusion or reality? // Annales Geophysicae. 2009. V. 27. No. 3. P. 1321–1330.
  29. 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. Article 1016. DOI: 10.1029/2001JA900126.
  30. Ratovsky K. G., Klimenko M. V., Yasyukevich Y. V. et al. Statistical analysis and interpretation of high-, mid- and low-latitude responses in regional electron content to geomagnetic storms // Atmosphere. 2020. V. 11. No. 12. Article 1308. DOI: 10.3390/atmos11121308.
  31. Reinisch B. W., Haines D. M., Bibl K., Galkin I., Huang X., Kitrosser D. F., Sales G. S., Scali J. L. Ionospheric sounding support of OTH radar // Radio Science. 1997. V. 32. No. 4. P. 1681–1694.
  32. Vaishnav R., Jacobi C., Berdermann J. et al. Ionospheric response to solar EUV variations: Preliminary results // Advances in Radio Science. 2018. V. 16. P. 157–165. DOI: 10.5194/ars-16-157-2018.
  33. Wan Q., Ma G., Maruyama T. et al. Characteristics of ionospheric storm on October 13, 2016 at the Greenwich meridian // J. Geophysical Research: Space Physics. 2021. V. 126. Article e2020JA028823. DOI: 10.1029/2020JA028823.
  34. Yasyukevich Yu. V., Mylnikova A. A., Polyakova A. S. Estimating the total electron content absolute value from the GPS/GLONASS data // Results Physics. 2015. V. 5. P. 32–33. DOI: 10.1016/j.rinp.2014.12.006.