- PII
- S3034502225030076-1
- DOI
- 10.7868/S3034502225030076
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 65 / Issue number 3
- Pages
- 358-369
- Abstract
- The results of studies of the behavior of the main characteristics of the region of the ionosphere during a strong long-lasting magnetic storm on February 26-28, 2023 are presented. Variations in the critical frequency of the ionospheric 2 layer 2 (characterizing the maximum electron density) and the height of the maximum of the 2 layer of ionosphere 2 are analyzed based on their relative deviations from quiet conditions. In the European region, a positive pre-storm anomaly in 2 variations and a negative anomaly after the onset of a magnetic storm have been identified. It has been established that the 2 height changes greatly during a magnetic storm. The dependence of the ionospheric response on the location of the ionospheric station is shown.
- Keywords
- ионосфера вариация критическая частота 2-слоя высота максимума 2-слоя магнитная буря
- Date of publication
- 12.12.2024
- Year of publication
- 2024
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 42
References
- 1. Анисимов С.В., Шихова Н.М., Клейменова Н.Г. Отклик магнитосферной бури в атмосферном электрическом поле средних широт // Геомагнетизм и аэрономия. T. 61. № 2. С. 172-183. 2021. https://doi.org/10.31857/S0016794021020024
- 2. Апсен А.Г., Канониди Х.Д., Чернышева С.П., Шефтель В.М. Магнитосферные эффекты в атмосферном электричестве. М.: Наука, 150 с. 1988.
- 3. Благовещенский Д.В. Влияние геомагнитных бурь/суббурь на ионосферу. Ч. 1. (Обзор) // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 53. № 3. С. 291-307. 2013. https://doi.org/10.7868/S0016794013030036
- 4. Деминов М.Г., Шубин В.Н. Эмпирическая модель положения главного ионосферного провала // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 58. № 3. С. 366-373. 2018. https://doi.org/10.7868/S0016794018030070
- 5. Захаров В.И., Ясюкевич Ю.В., Титова М.А. Влияние магнитных бурь и суббурь на сбои навигационной системы GPS в высоких широтах // Космич. исслед. Т. 54. № 1. С. 23-33. 2016. https://doi.org/10.7868/S0023420616010143
- 6. Клейменова Н.Г., Козырева О.В., Кубицки М., Оджимек А., Малышева Л.М. Влияние суббурь в ночном секторе Земли на вариации приземного атмосферного электрического поля в полярных и экваториальных широтах // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 52. № 4. С. 494-500. 2012.
- 7. Клейменова Н.Г., Козырева О.В., Михновски С., Кубицки М. Эффект магнитных бурь в вариациях атмосферного электрического поля в средних широтах // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 48. № 5. С. 650-659. 2008.
- 8. Константинова А.В., Данилов А.Д. Поведение ионосферной области F2 перед геомагнитной бурей // Гелиогеофиз. исслед. Вып. 22. С. 33-51. 2019.
- 9. Намгаладзе А.А., Кореньков Ю.Н., Клименко В.В., Карпов И.В., Бессараб Ф.С., Суроткин В.А., Глущенко Т.А., Наумова Н.М. Глобальная численная модель термосферы, ионосферы и протоносферы Земли // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 30. № 4. С. 612-619. 1990.
- 10. Романова Е.Б., Жеребцов Г.А., Ратовский К.Г., Полех Н.М., Ши Д., Ванг С., Ванг Г. Сравнение отклика F2-области ионосферы на геомагнитные бури на средних и низких широтах // Солнечно-земная физика. Вып. 22. С. 27-30. 2013.
- 11. Руководство URSI по интерпретации и обработке ионограмм. Pед. H.В. Медникова. М.: Наука, 342 с. 1977.
- 12. Рябова С.А. Исследование вариаций параметров электрического поля в период магнитных бурь в 2018 г. // Процессы в геосредах. № 4(26). C. 948-956. 2020.
- 13. Рябова С.А., Спивак А.А. Вариации электрических характеристик приземной атмосферы в периоды магнитных бурь // Докл. РАН. Науки о Земле. T. 497. № 1. C. 71-77. 2021. https://doi.org/10.31857/S2686739721030099
- 14. Спивак А.А., Рябова С.А., Рыбнов Ю.С., Харламов В.А. Ошибки позиционирования GPS в периоды магнитных бурь // Докл. РАН. Науки о Земле. T. 500. № 2. С. 173-177. 2021. https://doi.org/10.31857/S2686739721100169
- 15. Черниговская М.А., Шпынев Б.Г., Ясюкевич А.С. и др. Долготные вариации отклика среднеширотной ионосферы северного полушария на геомагнитную бурю в октябре 2016 г. с помощью мультиинструментальных наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 18. № 5. С. 305-317. 2021. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-5-305-317
- 16. Черниговская М.А., Шпынев Б.Г., Ясюкевич А.С., Хабитуев Д.С. Ионосферная долготная изменчивость в северном полушарии во время магнитных бурь по данным ионозондов и GPS/ГЛОНАСС // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 17. № 4. С. 269-281. 2020. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2020-17-4-269-281.
- 17. Шпынев Б.Г., Золотухина Н.А., Полех Н.М. и др. Исследование ионосферного отклика на сильную геомагнитную бурю в марте 2015 года по данным евразийской цепи ионозондов //Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 14. № 4. С. 235-248. 2017. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2017-14-4-235-248
- 18. Andonov B., Bojilova R., Mukhtarov P. Global distribution of total electron content response to weak geomagnetic activity // Comptes rendus de l’Acade’mie bulgare des Sciences. V. 74. № 7. P. 1032-1042. 2021. https://doi.org/10.7546/CRABS.2021.07.10
- 19. Astafyeva E., Yasyukevich Y.V., Maletckii B., Oinats A., Vesnin A., Yasyukevich A.S., Syrovatskii S., Guendouz N. Ionospheric disturbances and irregularities during the 25-26 August 2018 geomagnetic storm // J. Geophys. Res. - Space. V. 127. № 1. ID e2021JA029843. 2022. https://doi.org/10.1029/2021JA029843
- 20. Bojilova R., Mukhtarov P. Comparative analysis of global and regional ionospheric responses during two geomagnetic storms on 3 and 4 February 2022 // Remote Sensing. V. 15. № 7. ID 1739. 2023. https://doi.org/10.3390/rs15071739
- 21. Bojilova R., Mukhtarov P. Response of the electron density profiles to geomagnetic disturbances in January 2005 // Stud. Geophys. Geod. V. 63. № 3. P. 436-454. 2019. https://doi.org/10.1007/s11200-019-0510-6
- 22. Buonsanto M.J. Ionospheric storms - a review // Space Sci. Rev. V. 88. № 3-4. P. 563-601. 1999. https://doi.org/10.1023/A:1005107532631
- 23. Burešová D., Laštovička J. Pre-storm enhancements of foF2 above Europe // Adv. Space Res. V. 39. № 8. P. 1298-1303. 2007. https://doi.org/10.1016/j.asr.2007.03.003
- 24. Danilov A.D. Long-term trends of foF2 independent on geomagnetic activity // Ann. Geophys. V. 21. № 5. P. 1167-1176. 2003. https://doi.org/10.5194/angeo-21-1167-2003
- 25. Danilov A.D., Lastovička J. Effects of geomagnetic storms on the ionosphere and atmosphere // International Journal of Geomagnetism and Aeronomy. V. 2. № 3. P. 209-224. 2001.
- 26. Frank-Kamenetskii A.V., Kotikov A.L., Kruglov A.A., Burns G.B., Kleimenova N.G., Kozyreva O.V., Kubitski M., Odzimek A. Variations in the near-surface atmospheric electric field at high latitudes and ionospheric potential during geomagnetic perturbations // Geomagn. Aeronomy. V. 52. № 5. P. 629-638. 2012. https://doi.org/10.1134/S0016793212050064
- 27. Frank-Kamenetsky A.V., Trochichev O.A., Burns G.B., Papitashvili V.O. Variations of the atmospheric electric field in the near-pole region related to the interplanetary magnetic field // J. Geophys. Res. - Space. V. 106. № 1. P. 179-190. 2001. https://doi.org/10.1029/2000JA900058
- 28. Gordienko G.I., Vodyannikov V.V., Yakovets A.F. Geomagnetic storm effects in the ionospheric E- and F-regions // J. Atmos. Sol-Terr. Phy. V. 73. № 13. P. 1818-1830. 2011. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2011.04.008
- 29. Grandin M., Aikio A.T., Kozlovsky A., Ulich T., Raita T. Effects of solar wind high-speed streams on the high-latitude ionosphere: Superposed epoch study // J. Geophys. Res. - Space. V. 120. № 12. P. 10669-10687. 2015. https://doi.org/10.1002/2015JA021785
- 30. Heelis R.A., Sojka J.J., David M., Schunk R.W. Storm time density enhancements in the middle-latitude dayside ionosphere // J. Geophys. Res. - Space. V. 114. № 3. ID A03315. 2009. https://doi.org/10.1029/2008JA013690
- 31. Huang C.M. Disturbance dynamo electric fields in response to geomagnetic storms occurring at different universal times // J. Geophys. Res. - Space. V. 118. № 1. P. 496-501. 2013. https://doi.org/10.1029/2012JA018118
- 32. Jiang C., Yang G., Zhao Z., Zhang Y., Zhu P., Sun H. An automatic scaling technique for obtaining F2 parameters and F1 critical frequency from vertical incidence ionograms // Radio Sci. V. 48. № 6. P. 739-751. 2013. https://doi.org/10.1002/2013RS005223
- 33. Kelley M.C., Vlasov M.N., Foster J.C., Coster A.J. A quantitative explanation for the phenomenon known as storm-enhanced density // Geophys. Res. Lett. V. 31. № 19. ID L19809. 2004. https://doi.org/10.1029/2004GL020875
- 34. Kil H., Kwak Y.S., Paxton L.J., Meier R.R., Zhang Y. O and N2 disturbances in the F region during the 20 November 2003 storm seen from TIMED/GUVI // J. Geophys. Res. - Space. V. 116. № 2. ID 02314. 2011. https://doi.org/10.1029/2010JA016227
- 35. Klimenko M.V., Klimenko V.V., Ratovsky K.G., Goncharenko L.P., Sahai Y., Fagundes P.R., de Jesus R., de Abreu A.J., Vesnin A.M. Numerical modeling of ionospheric effects in the middle- and low-latitude F region during geomagnetic storm sequence of 9-14 September 2005 // Radio Sci. V. 46. № 3. ID RS0D03. 2011. https://doi.org/10.1029/2010RS004590
- 36. Kotov D.V., Richards P.G., Bogomaz O.V., Chernogor L.F., Truhlík V., Emelyanov L.Ya., Chepurnyy Ya.M., Domnin I.F. The importance of neutral hydrogen for the maintenance of the midlatitude winter nighttime ionosphere: evidence from IS observations at Kharkiv, Ukraine, and field line interhemispheric plasma model simulations // J. Geophys. Res. - Space. 2016. V. 12. № 7. P. 7013-7025. https://doi.org/10.1002/2016JA022442
- 37. Kotov D.V., Richards P.G., Truhlík V. et al. Coincident observations by the Kharkiv IS radar and ionosonde, DMSP and Arase (ERG) Satellites, and FLIP model simulations: implications for the NRLMSISE-00 hydrogen density, plasmasphere, and ionosphere // Geophys. Res. Lett. 2018. V. 45. № 16. P. 8062-8071. https://doi.org/10.1029/2018GL079206
- 38. Kumar E.A., Kumar S. Geomagnetic storm effect on -F2-region ionosphere during 2012 at low- and mid-latitude stations in the Southern hemisphere // Atmosphere. V. 13. № 3. ID 480. 2022. https://doi.org/10.3390/atmos13030480
- 39. Laštovička J. Effects of geomagnetic storms in the lower ionosphere, middle atmosphere and troposphere // J. Atmos. Terr. Phys. V. 58. № 7. P. 831-843. 1996. https://doi.org/10.1016/0021-9169 (95)00106-9
- 40. Laštovička J. Monitoring and forecasting of ionospheric space weather effects of geomagnetic storms // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 64. № 5-6. P. 697-705. 2002. https://doi.org/10.1016/S1364-6826 (02)00031-7
- 41. Liou K., Newell P.T., Anderson B.J., Zanetti L., Meng C.-I. Neutral composition effects on ionospheric storms at middle and low latitudes // J. Geophys. Res. - Space. V. 110. № 5. ID A05309. 2005. https://doi.org/10.1029/2004JA010840
- 42. Matsushita S. A study of the morphology of ionospheric storms// J. Geophys. Res. V. 64. № 3. P. 305-321. 1959. https://doi.org/10.1029/JZ064i003p00305
- 43. Matyjasiak B., Przepiórka D., Rothkaehl H. Seasonal variations of mid-latitude ionospheric trough structure observed with DEMETER and COSMIC // Acta Geophys. 2016. V. 64. № 6. P. 2734-2747. https://doi.org/10.1515/acgeo-2016-0102
- 44. Mayr H.G., Volland H. Magnetic storm effects in the neutral composition // Planet. Space Sci. V. 20. № 3. P. 379-393. 1972. https://doi.org/10.1016/0032-0633 (72)90036-0
- 45. Mendillo M. Storms in the ionosphere: Patterns and processes for total electron content // Rev. Geophys. V. 44. № 4. ID RG4001. 2006. https://doi.org/10.1029/2005RG000193
- 46. Mikhailov A.V., Perrone L. Pre-storm F2-layer Q-disturbances at middle latitudes: Do they exist? // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 213. ID 105473. 2021. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2020.105473
- 47. Prölss G.W., Werner S. Vibrationally excited nitrogen and oxygen and the origin of negative ionospheric storms // J. Geophys. Res. - Space. V. 107. № 2. ID 1016. 2002. https://doi.org/10.1029/2001JA900126
- 48. Rishbeth H. F-region storms and thermospheric dynamics // J. Geomag. Geoelectr. V. 43. Suppl. P. 513-524. 1991. https://doi.org/10.5636/jgg.43.Supplement1_513
- 49. Rishbeth H. How the thermospheric circulation affects the ionospheric F2-layer // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 60. № 14. P. 1385-1402. 1998. https://doi.org/10.1016/S1364-6826 (98)00062-5
- 50. Tsurutani B., Mannucci A., Iijima B. et al. Global dayside ionospheric uplift and enhancement associated with interplanetary electric fields // J. Geophys. Res.- Space. V. 109. № 8. ID A08302. 2004. https://doi.org/10.1029/2003JA010342
- 51. ISGI (2023). International Service of Geomagnetic Indices. http://www.isgi.unistra.fr
- 52. NOAA (2023). ACE real-tıme solar wınd. https://www.swpc.noaa.gov/products/ace-real-time-solar-wind
- 53. SDO (2023). Solar Dynamics Observatory. https://sdo.gsfc.nasa.gov/
- 54. GIRO (2023). Global ionosphere radio observatory. https://giro.uml.edu/