Вариации высоты перехода O+/H+ над Восточной Сибирью по данным иркутского радара НР И ПЭС GPS

Работа посвящена исследованию динамики электронного содержания внешней среднеширотной ионосферы и плазмосферы, а также высоты перехода О+/Н+ над среднеширотным Иркутским Радаром Некогерентного Рассеяния (ИРНР). Для исследования внешней ионосферы предлагается комбинированный метод расчета шкалы высот и высоты перехода О+/Н+, основанный на объединении данных полученных на ИРНР с данными полного электронного содержания (ПЭС) системы GPS. В качестве модели внешней ионосферы, позволяющей объединить данные измерений мы используем модифицированный слой Чепмена, где высота перехода О+/Н+ включена как параметр. Иркутский радар НР позволяет получать полное электронное содержание до набора высот выше максимума NmF2, а также шкалу высот кислородной плазмы на высотах 300-500 км. Согласно модели, во внешней ионосфере плазма считается однокомпонентной, состоящей ниже высоты перехода О+/Н+ только из ионов атомарного кислорода, а выше - только из ионов водорода. Концентрация ионов He+ считается незначительной. Спутники GPS измеряют ПЭС от поверхности Земли до высоты своей орбиты (20000км). Комбинируя данные ИРНР и спутников GPS можно получать значения высоты перехода О+/Н+. По данной методике обработан массив данных за период с 1998 по 2005 гг. Полученные результаты были разделены и сгруппированы для высокой и низкой солнечной активности, а также в зависимости от сезона года: равноденствия и солнцестояния. Проведены исследования сезонных и суточных вариаций высоты перехода О+/Н+ в периоды различной геомагнитной активности. Проведены оценки применимости данного метода для анализа состояния среднеширотной внешней ионосферы, рассчитаны относительные ошибки при расчете высоты перехода О+/Н+. Полученные результаты свидетельствуют о более низких среднесуточных значениях высоты перехода О+/Н+ по сравнению с моделью IRI. При сравнении полученных оценок с данными прямых измерений на среднеширотном радаре Аресибо получено хорошее качественное соответствие, что говорит о работоспособности разработанного метода для средних широт. В работе также проведен анализ механизмов, ответственный за динамику высоты перехода О+/Н+ в разных гелио – геофизических условиях.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ (ГК № 14.518.11.7065) и гранта РФФИ №11-05-00822-а.