Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Проводится исследование области внешней ионосферы выше максимума ионизации NmF2 и переходной области между ионосферой и плазмосферой. На основе данных Иркутского радара некогерентного рассеяния (ИРНР) и данных глобальных навигационных спутниковых систем по полному электронному содержанию проводится анализ взаимодействия системы внешняя ионосфера–плазмосфера во время сильной геомагнитной бури в начале февраля 2022 г. Для определения электронного содержания ионосферы и плазмосферы используется оригинальная методика определения интегральной электронной плотности по данным ИРНР, которая учитывает двухкомпонентный состав ионосферной плазмы. Проведено сравнение различных функций аппроксимации области внешней ионосферы для данных ИРНР. Методика определения высоты перехода O⁺/H⁺ скорректирована для использования с данными профилей электронной плотности ИРНР, восстановленными на основе β-профиля Чепмена. Проведено сравнение электронного содержания плазмосферы в спокойные и магнитовозмущенные дни, а также динамики высоты перехода O⁺/H⁺, которая является верхней границей ионосферы и нижней границей плазмосферы.
внешняя ионосфера, плазмосфера, высота перехода O⁺/H⁺, полное электронное содержание, радары некогерентного рассеяния
1. Алсаткин С.С., Медведев А.В., Ратовский К.Г. Особенности метода восстановления Ne на Иркутском радаре некогерентного рассеяния. Солнечно-земная физика. 2020. Т. 6, № 1. С. 97–110. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-61202009.
2. Кринберг И.А., Тащилин А.В. Ионосфера и плазмосфера. М.: Наука, 1984. 188 с.
3. Медведев А.В., Заворин А.В., Кушнарев Д.С., Шпынев Б.Г. Модернизация аппаратно-программного комплекса Иркутского радара НР. Основные элементы новой, многоканальной системы регистрации. Солнечно-земная физика. 2004. Вып. 5. С. 107–110.
4. Ташлыков В.П., Медведев А.В., Васильев Р.В. Модель сигнала обратного рассеяния для Иркутского радара некогерентного рассеяния. Солнечно-земная физика. 2018. Т. 4, № 2. С. 55–65. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-42201805.
5. Тащилин А.В., Романова Е.Б. Моделирование свойств плазмосферы при спокойных и возмущенных условиях. Геомагнетизм и аэрономия. 2014. Т. 54, № 1. С. 1–10.
6. Хабитуев Д.С., Шпынев Б.Г. Вариации высоты перехода O+/H+ над Восточной Сибирью по данным Иркутского радара НР и ПЭС GPS. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11, № 1. C. 107–117.
7. Шпынев Б.Г., Жеребцов Г.А., Тащилин А.В. и др. Анализ состояния среднеширотной внешней ионосферы по данным измерений на Иркутском радаре НР. Солнечно-земная физика. 2010. № 16. С. 3–8.
8. Bilitza D., Reinisch B.W., Radicella S.M., et al. Improvements of the International Reference Ionosphere model for the topside electron density profile. Radio Sci. 2006. Vol. 41, iss. 5. P. 15–22. DOI:https://doi.org/10.1029/2005RS003370.
9. Bilitza D., Pezzopane M., Truhlik V., et al. The International Reference Ionosphere model: A review and description of an ionospheric benchmark. Rev. Geophys. 2022. Vol. 60, iss. 4. DOI:https://doi.org/10.1029/2022RG000792.
10. Evans J.V. Theory and practice of ionosphere study by Thomson scatter radar. Proc. IEEE. 1969. Vol. 57, iss. 4. P. 496–530. DOI:https://doi.org/10.1109/proc.1969.7005.
11. Farley D.T. Incoherent scatter power measurements; a comparison of various techniques. Radio Sci. 1969. Vol. 4, iss. 2. P. 139–142. DOI:https://doi.org/10.1029/RS004i002p00139.
12. Kohl H., King J.W. Atmospheric winds between 100 and 700 km and their effects on the ionosphere. J. Atmos. Terr. Phys. 1967. Vol. 29, iss. 9. P. 1045–1062. DOI:https://doi.org/10.1016/0021-9169(67)90139-0.
13. Kutiev I., Marinov P. Topside sounder model of scale height and transition height characteristics of the ionosphere. Adv. Space Res. 2007. Vol. 39, iss. 5. P. 759–766. DOI: 10.1016/ j.asr.2006.06.013.
14. Leitinger R., Zhang M.L., Radicella S.M. An improved bottomside for the ionospheric electron density model NeQuick. Ann. Geophys. 2005. Vol. 48, iss. 3. P. 525–534. DOI:https://doi.org/10.4401/ag-3217.
15. Lemaire J.F., Gringauz K.I. The Earth’s Plasmasphere. Cambridge: Cambridge University Press, 1998. 350 p.
16. Marinov P., Kutiev I., Belehaki A., Tsagouri I. Modeling the plasmasphere to topside ionosphere scale height ratio. Journal of Space Weather and Space Climate. 2015. Vol. 5, A27. DOI:https://doi.org/10.1051/swsc/2015028.
17. Mathews J.D. A short history of geophysical radar at Arecibo Observatory. History of Geo- and Space Sciences. 2013. Vol. 4, iss. 1. P. 19–33. DOI:https://doi.org/10.5194/hgss-4-19-2013.
18. Medvedev A.V., Potekhin A.P. Irkutsk Incoherent Scatter Radar: history, present and future. History of Geo- and Space Sciences. 2019. Vol. 10, iss. 2. P. 215–224. DOI:https://doi.org/10.5194/hgss-10-215-2019.
19. Nava B., Coїsson P., Radicella S.M. A new version of the NeQuick ionosphere electron density model. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2008. Vol. 70. P. 1856–1862. DOI:https://doi.org/10.1016/j. jastp.2008.01.015.
20. Pignalberi A., Pezzopane M., Themens D., et al. On the analytical description of the topside ionosphere by NeQuick: Modeling the scale height through COSMIC/FORMOSAT-3 selected data. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 2020. Vol. 13. P. 1867–1878. DOI:https://doi.org/10.1109/JSTARS.2020.2986683.
21. Reinisch B.W., Nsumei P., Huang X., Bilitza D. Modeling the F2 topside and plasmasphere for IRI using IMAGE/RPI and ISIS data. Adv. Space Res. 2007. Vol. 39, iss. 5. P. 731–738. DOI:https://doi.org/10.1016/j.asr.2006.05.032.
22. Roma-Dollase D., Hernández-Pajares M., Krankowski A., et al. Consistency of seven different GNSS global ionospheric mapping techniques during one solar cycle. J. Geodesy. 2018. Vol. 92, iss. 4. P. 691–706. DOI:https://doi.org/10.1007/s00190-017-1088-9.
23. Shpynev B.G. Incoherent scatter Faraday rotation measurements on a radar with single linear polarization. Radio Sci. 2004. Vol. 39, iss. 3. DOI:https://doi.org/10.1029/2001RS002523.
24. Shpynev B.G., Khabituev D.S. Estimation of the plasmasphere electron density and O+/H+ transition height from Irkutsk Incoherent Scatter data and GPS total electron content. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2014. Vol. 119. P. 223–228. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2014.01.007.
25. Stankov S.M., Jakovski N. Topside ionospheric scale height analysis and modeling based on radio occultation measurements. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2006. Vol. 68, iss. 2. P. 134–162. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2005.10.003.
26. Stankov S.M., Jakowski N., Heise S., et al. A new method for reconstruction of the vertical electron density distribution in the upper ionosphere and plasmasphere. J. Geophys. Res. 2003. Vol. 108, iss. A5. P. 1164–1184. DOI:https://doi.org/10.1029/2002JA009570.
27. Verhulst T.G.W., Stankov S.M. Height-dependent sunrise and sunset: Effects and implications of the varying times of occurrence for local ionospheric processes and modelling. Adv. Space Res. 2017. Vol. 60. P. 1797–1806. DOI:https://doi.org/10.1016/j.asr. 2017.05.042.
28. Woodman R.F., Farley D.T., Balsley B.B., Milla M.A. The early history of the Jicamarca Radio Observatory and the incoherent scatter technique. History of Geo- and Space Sciences. 2019. Vol. 10, iss. 2. P. 245–266. DOI:https://doi.org/10.5194/hgss-10-245-2019.
29. URL: http://ckp-rf.ru/ckp/3056/ (дата обращения 20 июня 2024 г.).
30. URL: http://ckp-rf.ru/77733/ (дата обращения 20 июня 2024 г.).
