Статьи автора

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

Номер выпуска 2 от 01.02.2023

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.

57 0

Зависимость локального индекса годовой асимметрии для медианы <i>NmF</i>2 от солнечной активности

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

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.

64 0

Свойства изменчивости концентрации максимума <i>F</i>2-слоя над Алма-Атой при разных уровнях солнечной и геомагнитной активности

Номер выпуска 5 от 01.05.2023

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.

59 0

Изменчивость <i>NmF</i>2 на разных долготах средних широт: роль геомагнитной активности

Номер выпуска 4 от 01.04.2024

На основе данных среднеширотных ионосферных станций на близких исправленных геомагнитных широтах проведен анализ свойств изменчивости концентрации максимума слоя F2 (NmF2) на разных долготах при повышенной (48 > ap(t) > 27) и высокой (ap(t) > 48) геомагнитной активности, где ap(t) – средневзвешенный ap-индекс этой активности. В качестве характеристик этой изменчивости использованы стандартное отклонение s флуктуаций Nm относительно спокойного уровня и средний сдвиг этих флуктуаций x_ave. Получено, что на всех анализируемых станциях дисперсия s² для повышенной геомагнитной активности больше, чем для спокойных условий, но почти не отличается от s² для высокой геомагнитной активности. Для всех анализируемых случаев средний сдвиг x_ave < 0, и для высокой геомагнитной активности модуль x_ave больше, чем для повышенной геомагнитной активности. Разница в значениях x_ave между анализируемыми станциями достаточно большая. Одна из причин этой разницы может быть связана с зависимостью x_ave от геомагнитных широт. Для выбора этих широт использованы аппроксимации геомагнитного поля наклонным диполем (TD), эксцентричным диполем (ED) или с помощью исправленных геомагнитных (CGM) координат. Получено, что зависимость x_ave от ED-широты точнее зависимости x_ave от TD-широты и, тем более, зависимости x_ave от CGM-широты. Следовательно, ED-широты, а не CGM-широты, являются оптимальными для учета эффектов бурь в концентрации максимума слоя F2 на средних широтах. Этот вывод получен, по-видимому, впервые.

68 0

Сезонные особенности изменчивости <i>NmF2</i> на разных долготах средних широт при повышенной геомагнитной активности

Номер выпуска 5 от 01.05.2024

На основе данных семнадцати среднеширотных ионосферных станций за 1958–1988 гг. проведен анализ сезонных особенностей концентрации максимума слоя F2 (NmF2) на разных долготах при повышенной (48 > ap(τ) > 27) геомагнитной активности, где ap(τ) – средневзвешенный (с характерным временем 14 ч) ap-индекс этой активности. В качестве характеристик изменчивости использованы стандартное отклонение σ флуктуаций NmF2 относительно спокойного уровня и средний сдвиг этих флуктуаций x_ave в дневные (11–13 LT) и ночные (23–01 LT) часы. Получено, что на всех анализируемых станциях дисперсия σ² для повышенной геомагнитной активности больше, чем для спокойных условий, и, при прочих равных условиях, она максимальна зимой в ночные часы. Для повышенной геомагнитной активности во все сезоны разница в значениях x_ave между анализируемыми станциями достаточно большая. Одна из причин этой разницы связана с зависимостью x_ave от геомагнитных широт. Для выбора этих широт использованы аппроксимации геомагнитного поля наклонным диполем (TD), эксцентричным диполем (ED) или с помощью исправленных геомагнитных (CGM) координат. Получено, что зависимость x_ave от ED-широты точнее зависимости x_ave от TD-широты или CGM-широты во все сезоны в ночные часы и в равноденствия и зимой в дневные часы. Летом в дневные часы зависимости x_ave от ED-широты и CGM-широты сопоставимы по точности, и они точнее зависимости x_ave от TD-широты. Следовательно, ED-широты являются оптимальными для учета эффектов бурь в концентрации максимума слоя F2 на средних широтах во все сезоны. Этот вывод получен, по-видимому, впервые.

59 0

ИЗМЕНЕНИЯ СО ВРЕМЕНЕМ СВЯЗИ МЕЖДУ ИНДЕКСАМИ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

Номер выпуска 4 от 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.

44 0