Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Архив конференций
Дополнительная информация
Подписка/отписка
на рассылку новостей

Шестнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XVI.D.351

Методика автоматического анализа отклика ионосферного ПЭС на событие движущегося конвективного вихря

Пронин В. Е. (1), Захаров В. И. (1), Хамидуллин А.Ф. (1)
(1) МГУ имени М.В. Ломоносова, физический факультет, Москва, Россия
Выделение и анализ отдельных структур во временных рядах флуктуаций ионосферного полного электронного содержания (ПЭС) – может быть удобным инструментом для рассмотрения различных геофизических феноменов, поскольку позволяет ассоциировать соответствующие структуры с иными источниками геофизических данных, и, в итоге, непосредственно с физическими явлениями. Рассмотрение такого ионосферного события, как движущийся конвективный вихрь (Travelling Convection Vortex, TCV) – важно в этом контексте, поскольку проявления данного феномена в рядах данных носят быстрый и локальный характер, что налагает особые требования на разрешающую способность метода.
Существует большое число статей, описывающих наблюдение TCV по его
проявлениям в виде возмущений магнитного поля Земли [1, 2] и некоторое количество
публикаций, изучающих модели поведения TCV в ионосфере [3, 4]; однако никто пока
еще не занимался непосредственным сопоставлением наземных магнитометрических и
ионосферных данных с целью выделения характерных ионосферных возмущений ПЭС,
сопровождающих TCV.
Наша методика, реализуемая соответствующим программным обеспечением,
позволяет выделять определенные паттерны возмущений во временных рядах ПЭС и,
таким образом, картировать мелкомасштабную структуру явления. Такой подход
обеспечивает экспериментальную базу для моделирования явления. Кроме того, в
перспективе, параметризация искомого образца возмущения, полученная при адаптации модели на большой выборке данных, может сама по себе являться ценной физической информацией об объекте исследования.
Алгоритм выделения структур во временных рядах ориентирован в первую
очередь на поиск импульсных сигналов определенной длительности, ассоциированных
с явлением TCV [5]. Для фильтрации сбоев использовался пороговый критерий в 3
TECu/min [6].
Временное и пространственное разрешение алгоритма могут варьироваться, но являются достаточными для рассмотрения даже мелкомасштабных явлений с характерным временем около 5 минут, и с пространственным масштабом порядка 10 км.
Важным достоинством алгоритма является его вариативность, т. е. возможность настройки параметров для выделения различных типов структур во временных рядах. Причем, в качестве исходных данных могут выступать любые ряды наблюдений, в т.ч., например, данные магнитометрических обсерваторий. Таким образом, можно провести перекрестный анализ различных геофизических источников и ассоциировать возмущения различных типов с соответствующими физическими явлениями.

Ключевые слова: Ионосфера, Магнитосфера, Полное Электронное Содержание, ПЭС, Движущийся конвективный вихрь, Спутниковые системы, Спутниковое зондирование, GPS, GNSS, TCV, TEC
Литература:
  1. Friis ‐ Christensen, E., et al. "Ionospheric traveling convection vortices observed near the polar
  2. cleft: A triggered response to sudden changes in the solar wind."Geophysical research
  3. letters15.3 (1988): 253-256.
  4. Yahnin, A., and T. Moretto. "Travelling convection vortices in the ionosphere map to the
  5. central plasma sheet."Annales Geophysicae. Vol. 14. No. 10. Springer-Verlag, 1997.
  6. Tavares, M., and M. A. M. Santiago. "What are traveling convection vortices?."Brazilian
  7. journal of physics 29.3 (1999): 524-528.
  8. Zhu, Lie, et al. "Model study of ground magnetic signatures of traveling convection
  9. vortices."Journal of Geophysical Research: Space Physics102.A4 (1997): 7449-7459.
  10. Pronin V.E., Pilipenko V.A., Zakharov V.I., Murr D.L. The response of the ionospheric TEC on
  11. travelling convection vortices // Proceedings The 38th PIERS in St Petersburg, Russia, 22 - 25
  12. May, с. 275-281 (In press)
  13. Захаров В. И., Ясюкевич Ю. В., Пронин В. Е. Метод статистического определения
  14. уровня сбоев полной электронной концентрации по данным GPS наблюдений // Ученые
  15. записки физического факультета МГУ, No. 1, 2017.

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

204