Влияние продольных токов на электронную концентрацию в ионосфере: сопряженные наблюдения спутников SWARM и радара ESR

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Представлены результаты сопряженных измерений КА SWARM и европейского радара некогерентного рассеяния на Шпицбергене для двух событий одновременных наблюдений: в ночной ионосфере во время активации суббури 9.I.2014 и в дневной ионосфере в спокойных условиях 5.II.2017. Бортовые магнитометры КА SWARM обеспечивают измерения плотности продольных токов над ионосферой. Радар, находящийся в это время под траекторией пролета, измеряет вертикальное распределение электронной концентрации Ne. Эксперименты показали, что в ночных возмущенных условиях в месте вытекающего из ионосферы продольного тока плотность плазмы увеличивается по всей толще ионосферы, и изменение Ne находится в согласии с теоретическими оценками. В дневной спокойной ионосфере Ne увеличивается только в F-слое, но практически не изменяется в слое Е. Различия могут быть обусловлены тем, что в первом случае носители направленного вверх тока представлены всем энергетическим спектром авроральных электронов 1–10 кэВ, а во втором – только низкоэнергичной частью.

Об авторах

Р. Ю. Лукьянова

Институт космических исследований РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: renata@aari.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Iijima T., Potemra T.A. The amplitude distribution of field-aligned currents at northern high latitudes observed by Triad // J. Geophys. Res. 1976. V. 81. P. 2165–2174. https://doi.org/10.1029/JA081i013p02165
  2. Neubert T., Christiansen F. Small-scale, field-aligned currents at the top-side ionosphere // Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30. Iss. 19. https://doi.org/10.1029/2003GL017808
  3. Lukianova R. Swarm field-aligned currents during a severe magnetic storm of September 2017 // Ann. Geophysicae. 2020. V. 38. P. 191–206. https://doi.org/10.5194/angeo-38-191-2020
  4. Marklund G. Auroral arc classification scheme based on the observed arc-associated electric field pattern // Planet. Space Sci. 1984. V. 32. P. 193–211.
  5. Aikio A.T., Lakkala T., Kozlovsky A., Williams P.J.S. Electric fields and currents of stable drifting auroral arcs in the evening sector // J. Geophys. Res. 2002. V. 107. Iss. A12. https://doi.org/10.1029/2001JA009172
  6. Ляцкая А.М., Ляцкий В.Б., Мальцев Ю.П. Влияние продольных токов на профиль электронной концентрации // Геомагнетизм и аэрономия. 1978. Т. 8. № 2. С. 229–234.
  7. Деминов М.Г., Ким В.П., Хегай В.В. Влияние продольных токов на структуру ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 1979. Т. 19. № 4. С. 743–745.
  8. Ляцкий В.Б., Мальцев Ю.П. Магнитосферно-ионосферное взаимодействие. М.: Наука, 1983. 192 с.
  9. Ritter P., Lühr H. Curl-B technique applied to Swarm constellation for determining field-aligned currents // Earth Planets Space. 2006. V. 58. P. 463–476. https://doi.org/10.1186/BF03351942
  10. Lehtinen M.S., Huuskonen A. General incoherent scatter analysis and GUISDAP // J. Atmos. Terr. Physics. 1996. V. 58. P. 438–452. https://doi.org/10.1016/0021-9169(95)00047-X
  11. Anderson B.J., Korth H., Waters C.L. et al. Development of large-scale Birkeland currents determined from the Active Magnetosphere and Planetary Electrodynamics Response Experiment // Geophys. Res. Lett. 2014. V. 41. P. 3017–3025. https://doi.org/10.1002/2014GL059941
  12. Лукьянова Р.Ю. Экстремальные продольные токи во время магнитных бурь 24-го солнечного цикла: март 2015 г. и сентябрь 2017 г. // Космические исследования. 2020. Т. 58. № 2. С. 89–102. https://doi.org/10.31857/S0023420620020077
  13. Le G., Slavin J.A., Strangeway R.J. Space Technology 5 observations of the imbalance of regions 1 and 2 feld-aligned currents and its implication to the cross-polar cap Pedersen currents // J. Geophys. Res. 2010. V. 115. Art. ID. A07202. https://doi.org/10.1029/2009JA014979
  14. Sugino M., Fujii R., Nozawa S. et al. Field-aligned currents and ionospheric parameters deduced from EISCAT radar measurements in the post-midnight sector // Ann. Geophysicae. 2002. V. 20. P. 1335–1348. https://doi.org/10.5194/angeo-20-1335-2002
  15. Robinson R.M., Kaeppler S.R., Zanetti L. et al. Statistical relations between auroral electrical conductances and field-aligned currents at high latitudes // J. Geophys. Res.: Space Physics. 2020. V. 125. Art. ID. e2020JA028008. https://doi.org/10.1029/2020JA028008

Дополнительные файлы


© Р.Ю. Лукьянова, 2023