Методика расчета нейтральных меридиональных ветров в средних широтах с помощью Иркутского радара НР

Исследование ионосферной динамики крайне важно для понимания процессов происходящих в верхней атмосфере нашей планеты, а также для разработки более совершенных моделей, прогнозирующих состояние среды околоземного пространства. В нашей работе последовательно представлено развитие нашей методики расчета скоростей меридиональных нейтральных ветров в средних широтах восточносибирского региона по данным Иркутского радара некогерентного рассеяния (ИРНР). В силу конструктивных особенностей ИРНР применение подходов и методик к определению параметров ионосферы, например таких как скорость дрейфа ионосферной плазмы, успешно применяемых на других радарах НР, приводило к значительной дисперсии определяемых параметров. Для расчета скорости дрейфа плазмы, с учетом таких особенностей ИРНР, была разработана специальная методика на основе анализа фазы автокорреляционной функции сигнала НР. Подобная методика, работающая при низком соотношении сигнал-шум, в условиях искажений вносимых фарадеевскими вариациями, безусловно нуждается в экспериментальной проверке. Для такой проверки был проведен специальный эксперимент по определению скорости низкоорбитальных спутников, пересекающих диаграмму направленности ИРНР. Кроме того, применение предложенных рядом авторов методик для расчетов нейтральных меридиональных ветров, с использованием полученных нами ранее скоростей дрейфа ионосферной плазмы, приводило к большим разногласиям с полу-эмпирическими моделями нейтральных ветров, таких как HWM93 и HWM07. К тому же одновременные измерения на двух частотах на ИРНР показали, что объяснить подобные расхождения без учета поперечных полю движений, оказывается затруднительным. Показано, что возможный недоучет влияния движений поперек линий магнитного поля, создаваемых электрическими полями, может вносить серьезную ошибку в определяемую скорость ветра. В заключении работы представлены полученные с помощью предложенной методики длинные ряды данных, а также усредненные до суточных колебаний скорости нейтрального меридионального ветра за различные сезоны года, полученные в ходе экспериментов в период с 2008 по 2015 год. В работе также проведено сравнение с известными моделями нейтральных ветров HWM, а также с моделью ветров, разработанной в Институте Солнечно-Земной Физики.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ №15-05-02313А, №13-05-00153А