Глобальный отклик ионосферы на интенсивные вариации солнечной и геомагнитной активности по данным глобальной сети навигационных приемников GNSS

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Рассмотрен глобальный отклик ионосферы на интенсивные геомагнитные бури и вариации солнечной активности по данным индекса солнечной активности F10.7. В качестве источника информации используются данные о полном электронном содержании (ПЭС), рассчитанные по измерениям мировой сети приемников глобальных навигационных спутниковых систем. В отличие от многих публикаций, где подробно исследуются эффекты отдельных уникальных геофизических событий (например, супербуря 28 октября 2003 г.), мы рассмотрели эффекты от сильных бурь (Dst ≤ –80 нТл) начиная с 2005 г. Главное внимание уделялось зависимости от времени начала главной фазы бури относительно местного времени/долготы, а также зависимости интенсивности отклика ионосферы от широты. Для отображения ионосферных эффектов магнитных бурь использовался визуальный образ – двумерное представление в формате сутки–местное время, использовавшийся для визуализации ионосферных предвестников землетрясений. Этот подход позволяет также визуализировать эффекты вариаций солнечной активности по данным индекса F10.7, а также отличить их от ионосферных вариаций во время геомагнитных бурь. В результате удалось создать обобщенный глобальный “портрет” геомагнитной бури в ионосфере Земли.

Об авторах

М. С. Пулинец

Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына
Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (НИИЯФ МГУ)

Email: cotopaxy@gmail.com
Россия, Москва

П. А. Будников

Институт прикладной геофизики им. акад. Е.К. Фёдорова Росгидромета (ИПГ)

Email: pavel9860@gmail.com
Россия, Москва

С. А. Пулинец

Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: pulse@rssi.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. – Данилов А.Д. Реакция области F на геомагнитные возмущения (обзор) // Гелиогеофизические исследования. Вып. 5. С. 1–33. 2013.
  2. – Медникова Н.В. Вариации ионосферы во время магнитосферных возмущений // Сб. статей АН СССР, Ин-т земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн. Отв. ред. Л. Н. Ляхова, Н. П. Сергеенко. М.: Наука, 131 с. 1980.
  3. – Пулинец С.А., Давиденко Д.В. Положительная ночная аномалия электронной концентрации в ионосфере как краткосрочный предвестник землетрясений и возможный физический механизм ее формирования // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 58. № 4. С. 579–591. 2018.
  4. – Ратовский К.Г., Клименко М.В., Ясюкевич Ю.В., Веснин А.М., Клименко В.В. Статистический анализ ионосферного отклика на геомагнитные бури с использованием данных глобальных ионосферных карт // Химическая физика. Т. 39. № 10. С. 57–68. 2020
  5. – Черняков С.М. Изменение полного электронного содержания в ионосфере во время магнитной бури 24–28 марта 1991 года по данным разнесенного приема сигналов навигационных спутников // Сб. науч. тр. физ.-мат. факультета Мурманского гос. педагогического ун-та. Мурманск: изд-во МГПУ. С. 107–132. 2003.
  6. – Afraimovich E L., Astafyeva E., Oinats A.V., Yasukevich Y., Zhivetiev I.V. Global electron content: a new conception to track solar activity // Ann. Geophysicae. V. 26. № 2. P. 335–344. 2008.
  7. – Buonsanto M. Ionospheric Storms – A Review// Space Sci. Rev. V. 88. P. 563–601. 1999. https://doi.org/10.1023/A:1005107532631
  8. – 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// Adv. Space Res. 67. 762–776. 2021. https://doi.org/10.1016/j.asr.2020.10.028
  9. – Foster J.C., Rideout W. Midlatitude TEC enhancements during the October 2003 superstorm // Geophys. Res. Lett. V. 32. L12S04. 2005. https://doi.org/10.1029/2004GL021719
  10. –Fuller-Rowell T.J., Codrescu M.V., Rishbeth H., Moffett R.J., Quegan S. On the seasonal response of the thermosphere and ionosphere to geomagnetic storms //J. Geophys. Res. V. 101. № A2. P. 2343–2353. 1996.
  11. – Lakhina G.S., Tsurutani B.T. Geomagnetic storms: historical perspective to modern view// Geosci. Lett. V. 3. № 5. 2016. https://doi.org/10.1186/s40562-016-0037-4
  12. – Liu L.B., Wan W.X., Chen Y.D. et al. Solar activity effects of the ionosphere: A brief review // Chinese Sci. Bull. V. 56. P. 1202–1211. 2011. https://doi.org/10.1007/s11434-010-4226-9
  13. – Panasyuk M.I., Kuznetsov S.N., Lazutin L.L. et al. Magnetic Storms in October 2003 // Cosmic Res. V. 42. № 5. P. 489–534. 2004.
  14. – Sahai Y., Becker-Guedes F., Fagundes P.R. et al. Observations of the F-region ionospheric irregularities in the South American sector during the October 2003 “Halloween Storms” // Ann. Geophysicae. V. 27. № 12. P. 4463–4477. 2009.
  15. – Szuszczewicz E.P., Lester M., Wilkinson P., Blanchard P., Abdu M., Hanbaba R., Igarashi K., Pulinets S., Reddy B.M. // A comparative study of global ionospheric responses to intense magnetic storm conditions // J. Geophys. Res. V. 103. № A6. P. 11 665–11 684. 1998.
  16. – Vaishnav R., Jacobi C., Berdermann J., Codrescu M., Schmölter E. Role of eddy diffusion in the delayed ionospheric response to solar flux changes // Ann. Geophysicae. V. 39. 641–655. № 4. 2021. https://doi.org/10.5194/angeo-39-641-2021

© М.С. Пулинец, П.А. Будников, С.А. Пулинец, 2023