By this author

Relationships Between Solar Activity Indices in Different Time Intervals

Issue number 3 from 01.08.2025

Представлены результаты анализа долговременных изменений связи между индексами солнечной активности за 1953-2023 годы. Для этого использованы скользящие средние за год индексы 10, 30, , и - потоки радиоизлучения Солнца на длинах волн 10.7 и 30 см, отношение центральной части к флангам в полосе излучения магния 276-284 нм, международное число солнечных пятен и ионосферный индекс, который определен по ионосферным данным как аналог числа солнечных пятен. Получено, что весь период измерений можно разделить на интервалы 1953-1980, 1981-2012 и 2013-2023 гг., в которых связи между индексами солнечной активности отчетливо различаются. В интервале 1953-1980 гг. эти связи стабильны, т.е. линейный по времени тренд в зависимости одного индекса солнечной активности от другого практически отсутствует. В интервале 2013-2023 гг. такие тренды обычно значимы. Границы этих интервалов (1980 и 2013 г.) примерно соответствуют максимумам первого и последнего солнечных циклов в режиме понижающейся активности, когда происходит уменьшение со временем крупномасштабного магнитного поля Солнца и высоты солнечного цикла. Следовательно, связи между индексами солнечной активности, включая связи между ионосферным индексом и солнечными индексами, дают дополнительную информацию об изменении режимов солнечных циклов и могут служить одной из характеристик изменения этих режимов.

76 0

Changes Over Time in The Relationship Between Solar Activity Indices

from 01.04.2025

Представлены результаты анализа долговременных изменений связи между индексами солнечной активности за 1957-2022 гг. Для этого использованы сглаженные (с помощью 24-месячного фильтра) индексы F10, F30, Ly-α, MgII, Ri и IG - поток радиоизлучения Солнца на длинах волн 10.7 и 30 см, солнечное излучение в линии Лайман-альфа водорода (121.567 нм), отношение центральной части к флангам в полосе излучения магния 276-284 нм на Солнце, международное число солнечных пятен и ионосферный индекс, который определен по ионосферным данным как аналог числа солнечных пятен. Подтверждено, что весь период измерений можно разделить на интервалы 1957-1980, 1981-2012 и 2013-2022 гг., в которых связи между индексами солнечной активности отчетливо различаются. В интервале 1957-1980 гг. эти связи стабильны по времени, т.е. линейный по времени тренд в зависимости одного индекса солнечной активности от другого практически отсутствует. В интервале 2013-2022 гг. такие тренды обычно значимы. В этом интервале тренд ΔIG(X) = IG - IG(X) отрицателен и значим для X = F10, F30, MgII, Ly-α или Ri, где IG(X) - средняя для данного интервала зависимость IG от X.

56 0

Зависимость локального индекса годовой асимметрии для <i>NmF</i>2 от местного времени и солнечной активности

Issue number 2 from 01.03.2023

На основе данных медиан электронной концентрации максимума F2-слоя NmF2 пары ионосферных станций Боулдер–Хобарт за 1963–2013 гг. проведен анализ зависимости локального индекса годовой асимметрии R от местного времени и солнечной активности, где индекс R – отношение январь/июль суммарной концентрации NmF2 (для этой пары станций) в фиксированное местное время. В качестве индикатора солнечной активности для медианы NmF2 использован индекс F – среднее за 81 день значение потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см, которое центрировано на середину данного месяца. Получено, что в зависимости индекса R от местного времени LT преобладает полусуточная мода с максимумами вблизи полудня и полуночи и минимумами утром и вечером. Самые низкие значения R = 1 наблюдаются при низкой солнечной активности в узком интервале 19.0–19.5 LT. Годовая асимметрия в медиане NmF2 существует (R > 1) для всех остальных часов местного времени при любом уровне солнечной активности. Вблизи полудня индекс R увеличивается с солнечной активностью с тенденцией к насыщению при высоком уровне этой активности. Вблизи полуночи в зависимости индекса R от F наблюдается максимум для F = 140, при превышении которого R уменьшается с ростом F. Высокие значения индекса R в полдень и полночь, в основном, обусловлены относительно высокими значениями NmF2 в январе в Cеверном полушарии (местной зимой, Боулдер) в полдень и в Южном полушарии (местным летом, Хобарт) в полночь.

42 0

Dependence of the Annual Asymmetry Local Index for the NmF2 Median on Solar Activity

Issue number 4 from 01.07.2023

На основе данных медиан электронной концентрации максимума F2-слоя NmF2 пары ионосферных станций Боулдер–Хобарт за 1963–2013 гг. проведен анализ зависимости локального индекса годовой асимметрии R в полдень от солнечной активности, где индекс R – отношение январь/июль суммарной концентрации NmF2 для этой пары станций. Использованы средние за 81 день индексы солнечной активности: F_obs – плотность потока радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см, измеренная с помощью наземных радиотелескопов, и F_adj – значения F_obs, приведенные к фиксированному расстоянию от Солнца в одну астрономическую единицу. Получено, что уравнения регрессии, отражающие зависимости медиан NmF2 от F_obs, позволяют получить индекс годовой асимметрии R для фиксированного F_obs с учетом замены F_obs на cF_obs в этих уравнениях регрессии, где коэффициент c равен 1.03 и 0.97 для января и июля. Вариант c = 1 соответствует пренебрежению годовой асимметрией в индексе F_obs из-за эллиптичности орбиты Земли. Для варианта c = 1 индекс R увеличивается с ростом солнечной активности от 1.2 при низкой до почти 1.4 при высокой активности. Дополнительный учет годовой асимметрии в F_obs приводит к увеличению индекса R примерно на 0.1 почти независимо от уровня солнечной активности. Этот вывод получен, по-видимому, впервые. Индекс F_adj также позволяет получить корректную оценку индекса R, поскольку годовая асимметрия в потоке солнечного излучения косвенно учтена через экспериментальные значения NmF2.

42 0

Properties of the Variability of the Maximum Density of the F2-Layer over Almaty at Different Levels of Solar and Geomagnetic Activity

Issue number 5 from 01.09.2023

На основе часовых данных ст. Алма-Ата (43.2° N, 104° E) за 1958–1988 гг. проведен анализ свойств изменчивости концентрации максимума F2-слоя Nm при разных уровнях солнечной и геомагнитной активности. Для характеристик этой изменчивости использованы стандартное отклонение σ(x) флуктуаций Nm относительно спокойного уровня (x = (Nm/Nm₀ – 1) × 100, %) и средний сдвиг этих флуктуаций x_ave. На этом пути создана эмпирическая модель концентрации максимума F2-слоя Nm₀ для низкой геомагнитной активности. Получено, что изменчивость Nm слабо зависит от уровня солнечной активности. Зависимость изменчивости Nm от геомагнитной активности является одной из основных, наряду с зависимостями этой изменчивости от времени суток и сезона. В целом дисперсия σ²(x) для спокойных условий меньше, чем для периодов высокой геомагнитной активности. Однако в периоды высокой геомагнитной активности дальнейший рост геомагнитной активности не приводит к увеличению дисперсии σ²(x). Насыщение в увеличении дисперсии σ²(x) при продолжающемся увеличении геомагнитной активности и отсутствие этого насыщения для среднего сдвига x_ave, по-видимому, является устойчивым свойством изменчивости ионосферы средних широт в периоды геомагнитных бурь. Этот вывод получен на основе дополнительного анализа изменчивости ионосферы по данным станций Иркутск и Ямагава (Yamagawa), которые расположены примерно на 10 градусов севернее и южнее ст. Алма-Ата соответственно.

39 0

Solar Activity Index for the Critical Frequency of the E Layer

Issue number 6 from 01.11.2023

Индекс P = (F₁ + F₈₁)/2 является оптимальным индексом солнечной активности для критической частоты E-слоя foE, где F₁ и F₈₁ – поток радиоизлучения Солнца на длине волны 10.7 см в данный день и среднее за 81 день значение этого потока, центрированное на данный день. Поэтому для вычисления F₈₁ в данный день необходимо знание F₁ не только в этот и предыдущие дни, но и на 40 дней вперед. Вместо индекса F₈₁ в задачах краткосрочного прогноза этого индекса может быть использован F(27, 81) – средневзвешенный индекс солнечной активности с характерным временем 27 дней за данный и предыдущие 80 дней. Поэтому для вычисления индекса F(27, 81) достаточно знания F₁ в данный день и предыдущие дни. В данной работе представлены первые оценки эффективности такой замены для foE. Для этого проанализированы изменения точности расчетов foE при замене индекса P на P * = (F₁ + F(27, 81))/2 в эмпирических моделях, построенных по данным foE ионосферных станций в дневные часы на средних и субавроральных широтах за 1959–1995 гг. Получено, что индексы P и P * практически эквиваленты для вычисления foE по построенным эмпирическим моделям на этих широтах: разница коэффициентов вариации для foE не превышает 0.3% в каждый из сезонов на разных фазах солнечных циклов. Следовательно, индекс P * может быть рекомендован для использования в задачах краткосрочного прогноза foE, поскольку он основан на индексах F₁ за данный и предыдущие дни в отличие от индекса P, для вычисления которого необходим прогноз F₁ на 40 дней вперед.

46 0

Trends in Ionospheric Indices of Solar Activity

Issue number 5 from 15.10.2024

Представлены первые результаты выделения трендов средних за год ионосферных индексов ΔIG₁₂ и ΔT₁₂, которые получены после исключения из IG₁₂ и T₁₂ зависимости этих индексов от индексов солнечной активности. В данном случае индексами солнечной активности являются F10 и F30 – потоки радиоизлучения Солнца на 10.7 и 30 см. Получено, что для интервала 1957–2023 гг. все анализируемые линейные тренды отрицательны, т.е. величины ΔIG₁₂ и ΔT₁₂ уменьшаются со временем, и эти тренды значимы. По абсолютной величине они максимальны для ΔIG₁₂ с учетом зависимости IG₁₂ от F10₁₂ и минимальны для ΔT₁₂ с учетом зависимости T₁₂ от F30₁₂. Учет нелинейности трендов показывает, что, например, после 2010 г. они усилились. Представлены соотношения, которые позволяют по данным трендов ионосферных индексов (ΔIG₁₂ или ΔT₁₂) судить о характере тренда ΔfoF2 над конкретным пунктом. Для этого по модели IRI для foF2 получен коэффициент, который дает связь между трендами ионосферного индекса и ΔfoF2 над данным пунктом. На основе сопоставления с экспериментальными данными на средних широтах получено, что тренды ионосферных индексов позволяют правильно определить знак тренда ΔfoF2 и общую тенденцию изменения этого тренда, но вычисленная величина тренда над конкретным пунктом может заметно отличаться от экспериментальных данных.

43 0

Long-Term Trends in Ionospheric Indices оf Solar Activity

Issue number 6 from 01.06.2024

Представлены результаты выделения трендов средних за год ионосферных индексов ΔIG и ΔT, которые получены после исключения из IG и T зависимости этих индексов от средних за год индексов солнечной активности. Индексами солнечной активности были F10, Ly-a и MgII – потоки излучения Солнца на 10.7 см, в линии Лайман-альфа водорода (121.567 нм) и отношение центральной части к флангам в полосе излучения магния 276–284 нм. Рассмотрены два интервала времени (в годах) 1980–2012 и 2013–2023. Получено, что для интервала 1980–2012 все анализируемые линейные тренды были отрицательны, т.е. величины ΔIG и ΔT уменьшались со временем. Они были очень слабыми и незначимыми. Флуктуации ΔIG и ΔT относительно трендов для Ly-a были почти вдвое больше, чем для F10 и MgII. В интервале 2013–2023 все анализируемые линейные тренды усилились и стали значимыми, т.е. увеличилась скорость уменьшения ΔIG и ΔT со временем. Для MgII эта скорость была почти в два раза больше, чем для F10. Для интервала 2013–2023 индекс MgII завышал вклад солнечного излучения в ионосферные индексы, особенно в фазу роста солнечного цикла 25, который начался в конце 2019 г. В результате, в фазу роста солнечного цикла 25 индекс F10 стал более адекватным, чем MgII, индикатором солнечной активности для ионосферных индексов. В интервале 1980–2012 индексы F10 и MgII изменялись почти синхронно. Фаза роста солнечного цикла 25 стала первым случаем нарушения этой синхронности за весь период измерения MgII.

45 0

Changes Over Time in The Relationship Between Solar Activity Indices

Issue number 4 from 01.04.2025

Представлены результаты анализа долговременных изменений связи между индексами солнечной активности за 1957-2022 гг. Для этого использованы сглаженные (с помощью 24-месячного фильтра) индексы F10, F30, Ly-α, MgII, Ri и IG - поток радиоизлучения Солнца на длинах волн 10.7 и 30 см, солнечное излучение в линии Лайман-альфа водорода (121.567 нм), отношение центральной части к флангам в полосе излучения магния 276-284 нм на Солнце, международное число солнечных пятен и ионосферный индекс, который определен по ионосферным данным как аналог числа солнечных пятен. Подтверждено, что весь период измерений можно разделить на интервалы 1957-1980, 1981-2012 и 2013-2022 гг., в которых связи между индексами солнечной активности отчетливо различаются. В интервале 1957-1980 гг. эти связи стабильны по времени, т.е. линейный по времени тренд в зависимости одного индекса солнечной активности от другого практически отсутствует. В интервале 2013-2022 гг. такие тренды обычно значимы. В этом интервале тренд ΔIG(X) = IG - IG(X) отрицателен и значим для X = F10, F30, MgII, Ly-α или Ri, где IG(X) - средняя для данного интервала зависимость IG от X.

16 0