кандидат физико-математических наук;
candidate of physical and mathematical sciences;
кандидат физико-математических наук;
candidate of physical and mathematical sciences;
кандидат физико-математических наук;
candidate of physical and mathematical sciences;
Ионосферные эффекты геомагнитной бури 17 марта 2015 г. ранее исследовались на основе результатов расчетов Глобальной самосогласованной модели термосферы, ионосферы и протоносферы (ГСМ ТИП) [Dmitriev et al., 2017; Klimenko et al., 2018], не противоречащих экспериментальным данным. В данной работе были рассмотрены полученные в ГСМ ТИП возмущения полного электронного содержания (ПЭС, TEC) на разных долготах и зонально усредненные в период 17–23 марта 2015 г. Для всех долгот можно отметить наличие полосы положительных возмущений TEC вблизи геомагнитного экватора и эффекта последействия геомагнитной бури, который проявляется в виде положительных возмущений TEC на средних широтах на 3–5 сут после главной фазы геомагнитной бури. Нами были проанализированы зависимости возмущений параметров системы термосферы и ионосферы (TEC, n(N2), n(O), зонального электрического поля, меридиональной компоненты термосферного ветра на высоте 300 км и температуры электронов на высоте 1000 км), рассчитанных по модели ГСМ ТИП, от вариаций AE-индекса геомагнитной активности. Анализ был проведен с использованием найденных по формуле Пирсона коэффициентов корреляции, которые были представлены в виде карт зависимостей коэффициента корреляции от момента времени UT и широты для выбранных долгот и для зонально усредненных значений. Полученные результаты показывают, что на высоких широтах Северного и Южного полушарий, коэффициент корреляции возмущений TEC и изменений AE близок к единице на всех исследуемых долготах в период 12–23 UT. В 9–12 UT наблюдается минимальный коэффициент корреляции на всех исследуемых широтах и долготах. Временные интервалы корреляции связаны с особенностями конкретной геомагнитной бури, для которой, например, интервал 09–23 UT 17 марта 2015 г. соответствует главной фазе геомагнитной бури. Обсуждаются возможные механизмы формирования такой связи модельных возмущений TEC и AE.
Ionospheric response to the March 17, 2015 geomagnetic storm has been investigated using simulations of the Global Self-consistent Model of the Thermosphere, Ionosphere, Protonosphere (GSM TIP) [Dmitriev et al., 2017; Klimenko et al., 2018]. GSM TIP demonstrates results that do not contradict experimental data. This paper deals with GSM TIP simulated disturbances in the Total Electron Content (TEC) at different longitudes and zonal averages on March 17–23, 2015. At all longitudes, we can observe the existence of a band of TEC positive disturbances, located over the geomagnetic equator, and the formation of an after-storm ionospheric effect that appeared as positive TEC disturbances at midlatitude 3–5 days after the geomagnetic storm main phase. We have analyzed the dependence of disturbances of the thermosphere-ionosphere system (total electron content, n(N2), n(O), zonal electric field, meridional component of the thermospheric wind at a height of 300 km, and electron temperature at a height of 1000 km), calculated by GSM TIP from variations in the geomagnetic activity index AE. The analysis is based on Pearson’s correlation coefficients, presented as maps of the dependence of the correlation coefficient on UT and latitude for selected longitudes and for zonal averaged values. The results suggest that at high latitudes of the Northern and Southern hemispheres the correlation coefficient of TEC disturbances and AE variations is close to 1 at all longitudes in the period from 12 UT to 23 UT. From 9 UT to 12 UT, the minimum value of the correlation coefficient is observed at all latitudes and longitudes. The time intervals of the correlation values are associated with the features of a particular geomagnetic storm, for which, for example, the interval from 12 UT to 23 UT on March 17, 2015 corresponds to the geomagnetic storm main phase. We discuss possible mechanisms for the formation of such a relationship between simulated TEC disturbances and the AE index.