Динамические карты вариаций ROTI

Система исследования и мониторинга ионосферы SIMuRG [Yasyukevich et al., 2020],    разработанная в ИСЗФ СО РАН, позволяет по данным глобальной сети ГНСС (глобальные навигационные спутниковые системы) рассчитывать глобальные карты вариаций ПЭС в трех диапазонах периодов (2-10, 10-20, 20-60 мин.), карты абсолютного ПЭС и индекса ROTI (Rate of TEC index). Временное разрешение таких данных – 30 сек. Карты ROTI дают представление о глобальном распределении областей локализации интенсивных мелокмасштабных неоднородностей и позволяют наблюдать динамику их появления и перемещений.
Для построения моделей интерес представляют данные на регулярной пространственной сетке, характеризующиеся непрерывным заполнением во времени и пространстве. Основной недостаток карт, предоставляемых SIMuRG, – наличие пропусков в распределении по пространству из-за неравномерности сети приемников находящихся в открытом доступе (в особенности, для территории океанов).
Для решения проблемы пропусков данных Международная служба ГНСС IGS разработала продукт – суточные карты ROTI. Карта рассчитывается с помощью суточного усреднения данных ROTI в геомагнитных координатах (MLT-MLAT) [Cherniak et al., 2014]. Усреднение обеспечивает полное покрытие Северного полушария (>51° MLAT), однако не позволяет исследовать динамику структур на карте в течение дня. Это особенно критично при исследовании геомагнитных бурь, когда изменчивость динамики авроральной области достаточно велика.

Мы разработали метод получения динамических карт ROTI. Аналогично картам IGS, отдельная карта рассчитывается накоплением и усреднением значений на регулярной сетке MLT-MLAT, однако за меньший период (1 час). Карты рассчитываются с интервалом в 5 минут и каждую мы относим по времени к середине усредненного интервала. Области отсутствующих значений заполняются методом пространственной интерполяции (кригинг).
На основе глобальных динамических карт рассчитываются кеограммы, показывающие для каждого момента времени распределение средних значений ROTI по геомагнитной широте. Кеограммы позволяют наблюдать развитие неоднородных процессов во времени и оценивать геомагнитно-широтное положение овала неоднородностей ионосферы. В рамках данной работы мы анализируем динамику мелкомасштабных неоднородностей во время нескольких магнитных бурь периода минимума солнечной активности (2017-2021). Результаты показывают значительную корреляцию положения области локализации наиболее интенсивных авроральных мелкомасштабных неоднородностей с величиной Bz-компоненты межпланетного магнитного поля.
Работа выполнена в рамках проекта РНФ 17-77-20005.