Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

Исследование отклика среднеширотной ионосферы/термосферы на возрастание солнечной активности и внезапное стратосферное потепление в январе 2013 г.

Ясюкевич А.С. (1), Клименко М.В. (2,3), Клименко В.В. (2), Бессараб Ф. С. (2,3), Кореньков Ю. Н. (2), Ратовский К.Г. (1), Колесник С. А. (4)
(1) Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
(2) Калининградский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН, Калининград (КФ ИЗМИРАН), Калининград, Россия
(3) Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта, , Калининград, Россия
(4) Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
В настоящей работе представлены результаты наблюдений различных параметров ионосферы и термосферы над территорией Сибири в декабре 2012 - январе 2013 годов. Указанный период представляет особый интерес для исследования физики солнечно-земных и атмосферно-ионосферных связей, поскольку характеризуется одновременным резким увеличением солнечной активности и образованием внезапного стратосферного потепления (ВСП). В работе рассмотрены вариации критической частоты F2-слоя ионосферы (foF2) по измерениям ионозондов в Томске (85° в.д., 56° с.ш.) и Иркутске (104° в.д., 52° с.ш.), а также выполнен анализ поведения полного электронного содержания (ПЭС) на основе данных фазовых двухчастотных приемников GPS/ГЛОНАСС, расположенных в исследуемых пунктах. В дополнение, мы проанализировали вариации отношения концентраций O/N2 в термосфере на основе измерений спутникового прибора GUVI TIMED. Продемонстрировано, что в рассматриваемый промежуток времени состояние ионосферы претерпевало существенные изменения. Для интерпретации выявленных возмущений выполнено сравнение экспериментальных измерений с результатами модельных расчетов, полученных с использованием Глобальной Самосогласованной Модели Термосфера, Ионосфера, Протоносфера (ГСМ ТИП) (Namgaladze et al., 1988). Показано, что солнечная активность вносит существенный вклад в изменение ионосферных параметров – для всех рассматриваемых величин регистрируется отчетливый отклик на повышение солнечной активности с начала января. В результатах модельных расчетов отмечена задержка максимумов foF2, TEC и O/N2 относительно максимума солнечной активности. Причем, в отличие от электронной концентрации (запаздывание 1-2 дня после пика F10.7), для O/N2 эффект запаздывания относительно изменений F10.7 более существенный и составляет около 4 дней. Результаты моделирования позволили отделить отклик верхней атмосферы на ВСП от отклика на изменения солнечной активности. К отклику верхней атмосферы на ВСП можно отнести: снижение foF2 и ПЭС в период развития потепления; продолжительное увеличение O/N2, foF2 и ПЭС после максимума ВСП. Предложена возможная интерпретация наблюдаемых ионосферных эффектов ВСП.
Работа выполнена в рамках грантов РФФИ № 16-35-60018 (Ясюкевич А.С., обработка и анализ спутниковых данных, данных реанализа и GPS/ГЛОНАСС), № 18-05-00594 (Клименко М.В., Ратовский К.Г., обработка, анализ и интерпретация данных иркутского ионозонда) и гранта РНФ № 17-17-01060 (Клименко В.В., Бессараб Ф.С., Кореньков Ю.Н., модельные расчеты и их анализ).

Ключевые слова: ионосфера, термосфера, внезапное стратосферное потепление, электронная концентрация, полное электронное содержание, атмосферно-ионосферные связи, солнечная активность
Литература:
  1. Namgaladze A.A., Korenkov Yu.N., Klimenko V.V., Karpov I. V., Bessarab F.S., Surotkin V.A., Glushchenko T.A., Naumova N.M. Global model of the thermosphere-ionosphere-protonosphere system // Pure and Applied Geophys. 1988. V. 127. № 2/3. P. 219–254. DOI: 10.1007/BF00879812

Презентация доклада

Дистанционное зондирование ионосферы

495