Зависимость годовой асимметрии в NmF2 от местного времени

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

На основе глобальной эмпирической модели медианы критической частоты F2-слоя (SDMF2) выполнен анализ свойств суточных вариаций годовой асимметрии в концентрации максимума F2-слоя NmF2 при различных значениях индекса солнечной активности F. В качестве параметра этой асимметрии использован индекс AI, который характеризует относительную разницу в NmF2, усредненной по всем долготам и широтам, между январем и июлем в данное местное время. Получено, что в суточных вариациях индекса AI преобладает полусуточная мода с максимумами в дневные и ночные часы. Дневной максимум индекса AI почти не зависит от уровня солнечной активности. Ночной максимум AI уменьшается с ростом солнечной активности. Для низкой солнечной активности дневной и ночной максимумы AI почти совпадают по амплитуде, когда AI = 16—17%. Разница в потоке солнечного радиоизлучения между январем и июлем из-за эллиптичности орбиты Земли относительно Солнца вносит заметный вклад в индекс AI во все часы суток. В среднем он составляет 3—4% и может достигать 5% при низкой солнечной активности в ночные часы. Разница в индексе AI для низкой и высокой активности по Международной справочной модели ионосферы IRI (c коэффициентами URSI и тем более CCIR) завышена относительно модели SDMF2 почти во все часы суток, по-видимому, из-за ограниченного числа экспериментальных данных при получении коэффициентов CCIR и URSI, особенно над океанами.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Н. Шубин

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: shubin@izmiran.ru
Россия, Москва, Троицк

В. И. Бадин

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН)

Email: shubin@izmiran.ru
Россия, Москва, Троицк

М. Г. Деминов

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН)

Email: shubin@izmiran.ru
Россия, Москва, Троицк

Р. Г. Деминов

Казанский федеральный университет

Email: shubin@izmiran.ru
Россия, Казань

Список литературы

  1. Деминов М.Г., Шубин В.Н., Деминов Р.Г. Зависимость годовой асимметрии в NmF2 от геомагнитной широты и солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 61. № 3. С. 347—353. 2021. https://doi.org/10.31857/S0016794021030032
  2. Деминов М.Г., Деминова Г.Ф. Зависимость локального индекса годовой асимметрии для NmF2 от местного времени и солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 63. № 2. С. 147—153. 2023. https://doi.org/10.31857/S0016794022600636
  3. Шубин В.Н. Глобальная эмпирическая модель критической частоты F2-слоя ионосферы для спокойных геомагнитных условий // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 57. № 4. С. 450—462. 2017. https://doi.org/10.7868/S0016794017040186
  4. Bilitza D. IRI the international standard for the ionosphere // Adv. Radio Sci. V. 16. P. 1—11. 2018. https://doi.org/10.5194/ars-16-1-2018
  5. Brown S., Bilitza D., Yigit E. Improvements to predictions of the ionospheric annual anomaly by the international reference ionosphere model // Ann. Geophys. Discuss. 2018. https://doi.org//10.5194/angeo-2018-97
  6. Dang T., Wang W., Burns A., Dou X., Wan W., Lei J. Simulations of the ionospheric annual asymmetry: Sun-Earth distance effect // J. Geophys. Res. —Space. V. 122. № 6. P. 6727—6736. 2017. https://doi.org/10.1002/2017JA024188
  7. Gulyaeva T.L., Arikan F., Hernandez-Pajares M., Veselovsky I.S. North-south components of the annual asymmetry in the ionosphere // Radio Sci. V. 49. № 7. P. 485—496. 2014. https://doi.org/10.1002/2014RS005401
  8. Gustafsson G., Papitashvili N.E., Papitashvili V.O. A revised corrected geomagnetic coordinate system for Epochs 1985 and 1990 // J. Atmos. Terr. Phys. V. 54. № 11—12. P. 1609—1631. 1992. https://doi.org/10.1016/0021-9169(92)90167-J
  9. Jones W.B., Gallet R.M. The representation of diurnal and geographic variations of ionospheric data by numerical methods // Telecommun. J. V. 29. № 5. P. 129—149. 1962.
  10. Jones W.B., Gallet R.M. Representation of diurnal and geographic variations of ionospheric data by numerical methods // Telecommun. J. V. 32. № 1. P. 18—28. 1965.
  11. Lei J., Dou X., Burns A., Wang W., Luan X., Zeng Z., Xu J. Annual asymmetry in thermospheric density: Observations and simulations // J. Geophys. Res. —Space. V. 118. № 5. P. 2503—2510. 2013. 10.1002/jgra.50253' target='_blank'>https://doi.org/doi: 10.1002/jgra.50253
  12. Mendillo M., Huang C.L., Pi X., Rishbeth H., Meier R. The global ionospheric asymmetry in total electron content // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. V. 67. № 15. P. 1377—1387. 2005. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2005.06.021
  13. Mikhailov A.V., Perrone L. The annual asymmetry in the F2 layer during deep solar minimum (2008—2009): December anomaly // J. Geophys. Res. —Space. V. 120. № 2. P. 1341—1354. 2015. https://doi.org/10.1002/2014JA020929
  14. Rishbeth H., Müller-Wodarg I.C.F. Why is there more ionosphere in January than in July? The annual asymmetry in the F2-layer // Ann. Geophys. V. 24. № 12. P. 3293—3311. 2006. https://doi.org/10.5194/angeo-24-3293-2006
  15. Rush C.M., PoKempner M., Anderson D.N., Perry J., Stewart F.G., Reasoner R. Maps of foF2 derived from observations and theoretical data // Radio Sci. V. 19. № 4. P. 1083—1097. 1984. https://doi.org/10.1029/RS019i004p01083
  16. Rush C., Fox M., Bilitza D., Davies K., McNamara L., Stewart F., PoKempner M. Ionospheric mapping —an update of foF2 coefficients // Telecomm. J. V. 56. № 3. P. 179—182. 1989.
  17. Sai Gowtam V., Tulasi Ram S. Ionospheric annual anomaly —New insights to the physical mechanisms // J. Geophys. Res. —Space. V. 122. № 8. P. 8816—8830. 2017a. https://doi.org/10.1002/2017JA024170
  18. Sai Gowtam V., Tulasi Ram S. Ionospheric winter anomaly and annual anomaly observed from Formosat-3/COSMIC Radio Occultation observations during the ascending phase of solar cycle 24 // Adv. Space Res. V. 60. № 8. P. 1585—1593. 2017b. https://doi.org/10.1016/j.asr.2017.03.017
  19. Yonezawa T. The solar-activity and latitudinal characteristics of the seasonal, non-seasonal and semi-annual variations in the peak electron densities of the F2-layer at noon and at midnight in middle and low latitudes // J. Atmos. Terr. Phys. V. 33. № 6. P. 889—907. 1971. https://doi.org/10.1016/0021-9169(71)90089-4
  20. Zhao B., Wan W., Liu L., Mao T., Ren Z., Wang M., Christensen A.B. Features of annual and semiannual variations derived from the global ionospheric maps of total electron content // Ann. Geophys. V. 25. № 12. P. 2513—2527. 2007. https://doi.org/10.5194/angeo-25-2513-2007
  21. Zeng Z., Burns A., Wang W., Lei J., Solomon S., Syndergaard S., Qian L., Kuo Y.-H. Ionospheric annual asymmetry observed by the COSMIC radio occultation measurements and simulated by the TIEGCM // J. Geophys. Res. —Space. V. 113. № 7. A07305. 2008. https://doi.org/10.1029/2007JA012897

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Суточные вариации глобального индекса AI для средней солнечной активности, F = 120, c учетом (сплошная линия) и без учета (штриховая линия) разницы в потоке солнечного радиоизлучения для января и июля из-за эллиптичности орбиты Земли относительно Солнца.

Скачать (70KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Суточные вариации глобального индекса AI для низкой (F = 80, тонкие линии) и высокой (F = 160, толстые линии) солнечной активности без учета (c = 1) и с учетом (c ≠ 1) разницы в потоке солнечного радиоизлучения для января и июля из-за эллиптичности орбиты Земли относительно Солнца.

Скачать (94KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Суточные вариации глобального индекса AI для низкой (F = 80, тонкие линии) и высокой (F = 160, толстые линии) солнечной активности по модели SDMF2 и по модели IRI c коэффициентами URSI и CCIR.

Скачать (133KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Суточные вариации локального индекса AI(Φ) на исправленных геомагнитных широтах Φ = 25°, 45° и 65° для низкой (F = 80, тонкие линии) и высокой (F = 160, толстые линии) солнечной активности по модели SDMF2.

Скачать (138KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024