Оценка положения области поглощения космического радиошума по данным узкоапертурных риометров

С 2023 г. в обсерваториях ПГИ Ловозеро (67.97° N, 35.02°E) и Туманный (69.07° N, 35.73° E) работают риометры с узкой диаграммой направленности, у которых апертуры приемных антенн составляют ±22°. В 2025 г. был введен в эксплуатацию аналогичный риометр в обс. Верхнетуломский (68.59° N, 31.75°E). Узконаправленные антенны таких риометров обеспечивают ослабление помех от наземных источников на 15-20 дБ по сравнению с традиционными антеннами с широкой диаграммой направленности, которые также установлены в этих точках. Регистрация поглощения космического радиошума ведется в полосе частот 37.5-39.5 МГц.
При анализе данных поглощения космического радиошума за октябрь-декабрь 2023 г. были обнаружены случаи поглощения в 0.4-1.2 дБ на узкоапертурных риометрах в Ловозеро и Туманном, совпадающие по времени с наблюдениями авроральных шипений. В результате анализа данных событий было выдвинуто предположение, что причиной этому явлению служит локальность области поглощения и области выхода шипений в волновод Земля-ионосфера, а также расположение этих областей на разных широтах.
В данной работе представлен метод, позволяющий провести моделирование работы сети узкоапертурных риометров для оценки положения области высыпаний авроральных электронов, заданной двумерной гауссовой функцией. Для расчета профилей электронной концентрации ионосферы во время высыпаний высокоэнергичных электронов, необходимых для оценки поглощения в разработанной модели, использовалась программа pyGPI5, представляющая собой реализацию модели ионизации ионосферы потоком электронов на языке Python. Метод был апробирован с использованием данных трех риометров, полученных в 2025 г. Для выбранных случаев оценены положение и размер области поглощения. Показано, что разработанная модель позволяет надежно локализовать область повышенного поглощения. Упомянутые выше случаи одновременных наблюдений поглощения космического радиошума и авроральных шипений были зарегистрированы в 2023 г., поэтому положение и размер области поглощения оценивались по данным двух риометров. При этом использовалось предположение, что область поглощения вытянута вдоль геомагнитной параллели подобно дуге полярного сияния. Показано, что в этих случаях область поглощения локальна и располагается севернее обсерваторий. Полученные результаты моделирования подтверждают предположение о том, что авроральные шипения могут выходить к земной поверхности в условиях, когда области поглощения и области входа шипений в волновод Земля-ионосфера пространственно разнесены.

Работа поддержана грантом РНФ № 24-27-20048 «Оценка состояния ионосферы в арктической зоне по результатам наземных измерений электромагнитного поля авроральных шипений в очень низкочастотном диапазоне и риометрического поглощения».