Solnechno-Zemnaya Fizika Solnechno-Zemnaya Fizika Солнечно-земная физика 2712-9640 33482 10.12737/szf-63202012 Результаты исследований Results of current research Результаты исследований The atmosphere below 200 km over Norilsk at solar minimum and maximum Атмосфера над Норильском ниже 200 км в условиях минимума и максимума солнечной активности Яковлева Ольга Евгеньевна Yakovleva Olga Evgenyevna yakovleva@iszf.ru Кушнаренко Галина Петровна Kushnarenko Galina Petrovna kusch@iszf.irk.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 Кузнецова Галина Михайловна Kuznetsova Galina Mihaylovna kuz@iszf.irk.ru Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск Россия Institute of Solar Terrestrial Physics SB RAS Irkutsk Russian Federation Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск Россия Institute of Solar Terrestrial Physics SB RAS Irkutsk Russian Federation Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск Россия Institute of Solar Terrestrial Physics SB RAS Irkutsk Russian Federation 6 3 105 109 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/33482/view

Получены оценки сезонных изменений относительных величин основных газовых составляющих термосферы [O]/[N₂] и [O₂]/[O] в год максимума солнечной активности. Для оценок использовались методика авторов и результаты измерений Норильским дигизондом (69.4° N, 88.1° E) на высотах ионосферного слоя F1 (120–200 км) в спокойных и возмущенных геомагнитных условиях. Отношения [O]/[N₂] и [O₂]/[O] в год максимума солнечной активности сравнивались с соответствующими величинами для Норильска в период длительного минимума (2007–2009 гг.). Обнаружено, что относительное содержание атомарного кислорода увеличивается в условиях максимума более чем на 35 % зимой и осенью в спокойные и возмущенные дни. Весной и летом атмосфера на 20 % обогащается молекулярным кислородом и в спокойные, и в возмущенные дни максимума относительно минимума.

We have obtained seasonal variations in relative values of the main thermospheric gas components [O]/[N₂] and [O₂]/[O] during solar maximum. We have used our method and measurements made with the Norilsk digisonde (69.4° N, 88.1° E) at heights of the ionospheric layer F1 (120–200 km) in quiet and disturbed geomagnetic conditions. We have compared [O]/[N₂] and [O₂]/[O] ratios during solar maximum with the corresponding values for the long period of solar minimum (2007–2009) in Norilsk. The relative content of atomic oxygen particles has been found to increase during solar maximum by more than 35 % in winter and autumn on quiet and disturbed days. In spring and summer, the atmosphere is enriched with molecular oxygen particles by 20 % both on quiet and disturbed days of solar maximum as compared to the conditions of solar minimum.

 отношения газовых составляющих геомагнитные возмущения gas component ratios geomagnetic disturbances

Белов А.В., Гайдаш С.П. Аномально низкая солнечная и геомагнитная активность в 2007 году // Геомагнетизм и аэрономия. 2009. Т. 49, № 5. С. 595-602. Belov A.V., Gaidash S.P. Anomalously low solar and geomagnetic activities in 2007. Geomagnetizm i aeronomiya [Geomagnetism and Aeronomy]. 2009, vol. 49, no. 5, pp. 595-602. (In Russian). Кушнаренко Г.П., Кузнецова Г.М., Колпакова О.Е. Оценки отношений основных газовых составляющих во время сильных и умеренных геомагнитных возмущений в период спада и минимума солнечной активности // Солнечно-земная физика. 2011. Вып. 19. С. 134-139. Emmert J.T., Lean J.L., Picone J.M. Record low thermospheric density during the 2008 solar minimum. Geophys. Res. Lett. 2010, vol. 37, L12102. DOI: 10.1029/2010GL043671. Кушнаренко Г.П., Яковлева О.Е., Кузнецова Г.М. Сезонные изменения отношений основных газовых составляющих термосферы в последнем минимуме солнечной активности (2007-2009 гг.) // Солнечно-земная физика. 2014. Вып. 25. С. 29-32. Hedin A.E. MSIS-86 thermospheric model. J. Geophys. Res. 1987, vol. 92, no. A5, pp. 4649-4662. Кушнаренко Г.П., Яковлева О.Е., Кузнецова Г.М. Долговременные изменения в нейтральном газовом составе термосферы над Норильском (2003-2013 гг.) // Солнечно-земная физика. 2016. Т. 2, № 4. С. 92-97. DOI: 10.12737/21465. Kushnarenko G.P., Kuznetsova G.M., Kolpakova O.E. Estimations of ratios of dominant gas components during strong and moderate geomagnetic disturbances in periods of solar activity decay and minimum. Solnechno-zemnaya fizika [Solar-Terrestrial Physics]. 2011, iss. 19, pp. 134-139. (In Russian). Щепкин Л.А, Кушнаренко Г.П., Фрейзон И.А., Кузнецова Г.М. Связь электронной концентрации в средней ионосфере с состоянием термосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 1997. Т. 37, № 5. С. 106-113. Kushnarenko G.P., Yakovleva O.E., Kuznetsova G.M. Seasonal variations in ratios of main gas components of thermosphere in the solar activity last minimum (2007-2009). Solnechno-zemnaya fizika [Solar-Terrestrial Physics]. 2014, iss. 25, pp. 29-32. (In Russian). Яковлева О.Е., Кушнаренко Г.П., Кузнецова Г.М. Основные газовые составляющие термосферы [O]/[N2] и [O2]/[O] в годы минимума солнечной активности (2007-2009 гг.) на ст. «Норильск» // Труды Международной Байкальской молодежной научной школы по фундаментальной физике и конференции молодых ученых «Взаимодействие полей и излучения с веществом». Иркутск, 2015. С. 209-211. Kushnarenko G.P., Yakovleva O.E., Kuznetsova G.M. Long-term variations in the neutral gas composition of the termosphere above Norilsk (2003-2013 gg.). Solnechno-zemnaya fizika [Solar-Terrestrial Physics]. 2016, vol. 2, no. 4, pp. 118-125. DOI: 10.12737/24278. Emmert J.T., Lean J.L., Picone J.M. Record low thermospheric density during the 2008 solar minimum // Geophys. Res. Lett. 2010. V. 37, L12102. DOI: 10.1029/2010GL043671. Picone J.M., Hedin A.E., Drob D.P., Aikin A.C. (GTD7-2000) NRLMSISE-00 Empirical model of the atmosphere: statistical comparisons and scientific issues. J. Geophys. Res. 2002, vol. 107, no. A12, p. 1469. DOI: 10.1029/2002JA009430. Hedin A.E. MSIS-86 thermospheric model // J. Geophys. Res. 1987. V. 92, N A5. P. 4649-4662. Shchepkin L.A., Kushnarenko G.P., Freizon I.A., Kuznetsova G.M. The electron density connection with the thermospheric state in the middle ionosphere. Geomagnetizm i aeronomiya [Geomagnetism and Aeronomy]. 1997, vol. 37, no. 5, pp. 106-113. (In Russian). Picone J.M., Hedin A.E., Drob D.P., Aikin A.C. (GTD7-2000) NRLMSISE-00 Empirical model of the atmosphere: statistical comparisons and scientific issues // J. Geophys. Res. 2002. V. 107, N A12. P. 1469. DOI: 10.1029/2002JA009430. Solomon S.C., Woods T.N., Didkovsky L.V., Emmert J.T., Qian L. Anomalously low solar extreme ultraviolet irradiance and thermospheric density during solar minimum. Geophys. Res. Lett. 2010, vol. 37, L16103. DOI: 10.1029/2010GL044468. Solomon S.C., Woods T.N., Didkovsky L.V., et al. Anomalously low solar extreme ultraviolet irradiance and thermospheric density during solar minimum // Geophys. Res. Lett. 2010. V. 37, L16103. DOI: 10.1029/2010GL044468. Tobiska W.K., Eparvier F.G. EUV97: Improvements to EUV irradiance modeling in the soft X-rays and EUV. Solar Phys. 1998, vol. 147, no. 1, pp. 147-159. Tobiska W.K., Eparvier F.G. EUV97: Improvements to EUV irradiance modeling in the soft X-rays and EUV // Solar Phys. 1998. V. 147, N 1. P. 147-159. Yakovleva O.E., Kushnarenko G.P., Kuznetsova G.M. The main gas components of the thermosphere [O]/[N2] and [O2]/[O] in the years of minimum solar activity (2007-2009) at the station Norilsk. Trudy Mezhdunarodnoi Baykalskoi molodezhnoi nauchnoi shkoly po fundamentalnoi fizike i konferentsii molodykh uchenykh “Vzaimodeystvie poley i izlucheniya s veshchestvom” [Proceedings of Baikal Young Scientist’s International School on Fundamental Physics and Young Scientist’s Conference “Interaction of Fields and Radiation with Matter”]. Irkutsk, 2015, rr. 209-211. (In Russian). URL: http://ckp-rf.ru/ckp/3056 (дата обращения 31 января 2020 г.). URL: http://ckp-rf.ru/ckp/3056 (accessed at January 31, 2020). URL: http://guvitimed.jhuapl.edu (дата обращения 31 января 2020 г.). URL: http://guvitimed.jhuapl.edu (accessed at January 31, 2020). URL: http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp (дата обращения 31 января 2020 г.). URL: http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp (accessed at January 31, 2020).