Новая программа «IONOVIEW» для интерактивной обработки ионограмм: возможности, преимущества и параметры использования

В ИСЗФ СО РАН активно развивается сеть ЛЧМ-ионозондов, в том числе в 2023 г. такой прибор был установлен в Новосибирске (ИНГГ СО РАН). В настоящее время в связи с резко увеличившимся объемом экспериментальных данных стоит задача совершенствования средств их обработки и анализа.
Целью работы стали разработка и апробирование нового инструмента интерактивной обработки ионограмм в научных целях.
Программа «IonoView» написана на языке С++ и имеет ряд преимуществ в сравнении с аналогичной программой «Cool Ionogram Viewer», разработанной в ИСЗФ СО РАН в 2000х годах. А именно, расширенным функционалом настройки для визуализации ионограммы, возможностью сохранения картинок для публикаций и снятия специальных меток с настраиваемыми параметрами для дальнейшей обработки данных с ионозонда.
В исследовании были рассмотрены два типа гелиогеофизических событий: магнитная буря и рентгеновская солнечная вспышка, оценивался их отклик в ионосфере по данным ионозонда «Ионозонд-МС» с помощью новой, интерактивной программы «IonoView».
В качестве данных для анализа отклика ионосферы на эти гелиогеофизические события были взяты три трассы наклонного зондирования (НЗ): Норильск – Торы, Магадан – Торы и Новосибирск – Торы, а также данные вертикального зондирования (ВЗ) в пос. Торы (Бурятия).
Для анализа гелиогеофизических событий с помощью разработанной программы «IonoView» рассматривались изменения наинизшей наблюдаемой частоты (ННЧ) и максимальной наблюдаемой частоты (МНЧ).
19.10.2023 проходила слабая магнитная буря, индекс DST в главную фазу бури понизился до значения -38нТ в 10 UT, а 21-22.10.2023 во время умеренной магнитной бури индекс DST уменьшился до -88нТ в 8 UT. Вариации МНЧ относительно реперного спокойного дня, 17.10.2023, были количественно измерены: в случае слабой магнитной бури, 19.10.2023, МНЧ уменьшались на 2 МГц и умеренной магнитной бури, 21.10.2023, уменьшались на 5 МГц. Исходя из проведенного анализа, во время данных магнитных бурь наблюдались отрицательные ионосферные возмущения.
Отклики на рентгеновские солнечные вспышки 6.02.2024 года класса М4.2 с максимумом в 3:12 UT и 12.02.2024 года класса М6.5 в 3:48 UT были зарегистрированы ионозондом на трех трассах, сопровождавшиеся увеличением ННЧ до 3-4 МГц, вследствие увеличения поглощения в слое D.
Помимо рассмотренных трасс наклонного зондирования, программа «IonoView» также корректно работает с вертикальным зондированием и вертикально-наклонным зондированием (ВНЗ), что говорит о возможности удобной и оперативной работы с данными ионозонда, в том числе с временным разрешением до 15 секунд.
Шаг вертикального зондирования 15 сек использовался для демонстрации эффекта рентгеновской солнечной вспышки 12.02.2024 на «Ионозонде-МС», где также отчетливо прослеживается отклик на вспышку. Максимум всплеска fmin по данным ВЗ совпал по времени с максимумом рентгеновского потока.
Таким образом, программа «IonoView» является удобным и современным кроссплатформенным средством для интерактивной обработки ионограмм, позволяет оценивать отклики ионосферы на различные гелиогеофизические события.

Благодарности. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (субсидия N075-ГЗ/Ц3569/278 (ИСЗФ СО РАН). Результаты получены с использованием оборудования Центра коллективного пользования "Ангара" (http://ckp-rf.ru/ckp/3056).