ФГБУН ФИЦ «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера
Сибирского отделения Российской академии наук
ИКФИА СО РАН

Результаты ЛМИИ 2011

Основные научные результаты, полученные в рамках Проекта II.14.2.1. «Особенности проявлений космической погоды в субавроральной зоне»

1. Зондирование ионосферы в Якутске и Жиганске однотипными дигизондами DPS‑4 позволили регистрировать крупномасштабные перемещающиеся ионосферные возмущения (ПИВ) (периоды от 0.5 до 3 час) (см. рис.1а). Характерной особенностью зарегистрированных ПИВ в F2 слое ионосферы было наличие дополнительного следа на частотах выше критической частоты F2 слоя и на больших высотах в виде латинской буквы U, так называемый U-след (или U-trace) (рис.1б).

Рис.1. Вариации критической частоты F2 слоя (foF2) за 6 декабря 2005 г. по данным станций Якутска (красный кружок) и Жиганска (синий открытый кружок) (а) и пример проявления ПИВ на ионограмме станци Жиганск, U–след (б).

2. По данным наземных и спутниковых наблюдений проведён сравнительный анализ характеристик геомагнитных пульсаций на широтах Ф’=50-70º на утренней и вечерней сторонах, обусловленных вариациями динамического давления солнечного ветра (Pd) (рис.2а). Обнаружено, что:

а) Колебания имели резонансный характер в обоих секторах: на утренней стороне период колебаний возрастал от 2,4 до 3,7 мин с увеличением широты, как по наземным, так и спутниковым наблюдениям (рис.2б); на вечерней стороне наблюдался разворот фазы колебаний на 180º и максимум амплитуды на широте 60º с периодом ~3,7 мин (рис.2в);

б) В утреннем и полуденном секторах пульсации регистрировались в фазе, а на вечерней стороне – в противофазе с колебаниями в полуденном секторе на широтах 60-66º. На более низких широтах колебания в полуденном и вечернем секторах регистрировались в фазе;

в) По наблюдениям в вечернем секторе установлено, что пульсации проявились в модуляции всплеска ОНЧ-излучения и риометрическом поглощении (рис.2в).

Предполагается, что источником энергичных высыпаний в вечернем секторе является развитие электронно-циклотронной неустойчивости вследствие взаимодействия электронов с частицами плазмосферы. Инкремент неустойчивости модулируется вариациями Pd. Увеличение частоты колебаний в утреннем секторе, вероятно, связано с развитием высокочастотной турбулентности в солнечном ветре на утреннем фланге магнитосферы.

Рис.2. Вариации динамического давления солнечного ветра (Pd) по данным спутника WIND — а, вариации Н и Bх-компонент геомагнитного поля по данным наземных и спутниковых (Cluster 2,3,4, отфильтрованные в диапазоне T=30-300 сек) наблюдений в утреннем секторе — б, вариации Н-компоненты геомагнитного поля, риометрического поглощения (РП) и ОНЧ-излучения (ОНЧ) в вечернем секторе — в.

Научный результат, полученный в рамках Проекта II.14.1.7. «Геомагнитные и ионосферные исследования магнитосферно-ионосферных процессов на авроральных и субавроральных широтах»

3. Выполнен анализ вариации ионосферных параметров и риометрического поглощения на станциях вдоль 190° магнитного меридиана в период двух последовательных магнитных бурь — 6-9 и 14-17 декабря 2006 г. Отмечено, что на ионосферной станции Жиганск критическая частота Esr отражений в вечерне-полуночные часы плавно спадало с ~6 МГц до ~2 МГц в период 6-9 декабря, в то время как для сильной магнитной бури 14-17 декабря такие отражения с foEs~6 МГц регистрировалась в основном 14 и 15 декабря. Большие бухты поглощения (более 4 дБ) по риометрическим данным на станции Кыстатыам наблюдались 6-8 и 14-15 декабря [Баишев и др., 2011].

4. Выполнен статистический анализ наблюдений крупномасштабных волн диффузного свечения в течение 23 цикла солнечной активности. Анализ проведен по оптическим данным двух станций — Тикси (71.6° N, 128.9° E) и Жиганск (66.8° N, 123.4° E). Всего было зарегистрировано 54 события, из них 43 события — в Тикси и 11 событий — в Жиганске. Отмечена тенденция увеличения частоты появления диффузных волн в вечернем секторе (17-23 LT) на фазе роста (1999 г.) и спада