О связи ориентации мелкомасштабных анизотропных неоднородностей в среднеширотной ионосфере с параметрами дрейфа на высотах F-области на примере Московского региона

Радиотомографическая цепочка, созданная в Полярном геофизическом институте (ПГИ), позволяет исследовать мелкомасштабные неоднородности в среднеширотной ионосфере вытянутые вдоль магнитного поля. Поперечный размер таких неоднородностей составляет несколько сот метров. Путем анализа амплитудных сцинтилляций, полученных наземным единичным приемником, в модельной постановке можно определять параметры анизотропии таких мелкомасштабных неоднородностей в F-области. В ряде случаев в результате математической обработки принятого на земле сигнала удается выделить случаи анизотропии неоднородностей поперек магнитного поля. При различных геофизических условиях поперечная анизотропия имеет различную ориентацию относительно направления на север. Возможной причиной такой анизотропии может быть дрейф электронов под действием нейтрального ветра или же дрейф плазмы в скрещенных полях во время геомагнитных возмущений.
Ранее в работе [1] проведено сопоставление полученных данных об ориентации поперечной анизотропии с направлением горизонтального ветра, рассчитанного моделью HWM07 [2] для нескольких случаев в 2008 -2012 годы. Оно показало хорошее согласие между направлением ветра и ориентацией поперечной анизотропии для высоты ниже максимума F-слоя при различных геофизических условиях.
Использовались российские навигационные спутники, излучающие две когерентные частоты, примерно равные 150 и 400 МГц, находящиеся в отношении 3/8. Спутники имеют почти круговую полярную орбиту с высотой над Землей ~ 1000 км. Одна из станций, где ПГИ проводит регулярный прием сигнала низкоорбитальных отечественных навигационных спутников, расположена г. Москва (55.67ºN, 37.63ºE).
В свою очередь, в ИЗМИРАН (г. Москва) функционирует ионозонд DPS-4, который позволяет измерять скорость и направление дрейфа километровых неоднородностей ионизации в F-области [3], а так же оценивать параметры F-рассеяния.
В данной работе проводится сравнение направления ориентации поперечной анизотропии с конкретными измерениями направления и скорости дрейфа ионосферных неоднородностей, произведёнными на ионозонде DPS-4 в те же моменты, в той же самой географической точке (Москва).
Отмечается связь появления сцинтилляций сигналов со спутников с наличием явления F-рассеяния в ионосфере. Полученные данные по дрейфу и вытянутости неоднородностей сравниваются с моделью нейтрального ветра на ионосферных высотах. Обсуждаются возможные причины некоторых различий.

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 16-05-01024 А и № 15-05-02437 А.

ЛИТЕРАТУРА
1. Романова Н.Ю. Взаимосвязь между направлением горизонтального ветра и ориентацией поперечной анизотропии мелкомасштабных неоднородностей в F-области среднеширотной ионосферы // Геомагнетизм и Аэрономия. Т. 57. № 4. С. 1 – 9. 2017.
2. Drob D.P., Emmert J.T., Crowley G. et al. An empirical model of the Earth's Horizontal Wind Fields: HWM07 // J. Geophys. Res. V. 113. doi:10.1029/2008JA013668. 2008.
3. Телегин В.А., Панченко В.А., Рождественская В.И. Цифровой ионозонд DPS-4 в ионосферных исследованиях ИЗМИРАН // Электромагнитные и плазменные процессы от недр Солнца до недр Земли, Юбилейный сборник ИЗМИРАН-75, М., ИЗМИРАН, 2015, с. 162-171.