Ионосферные процессы в течение сильнейшей геокосмической бури 7–10 ноября 2004 г. 2. Результаты расчетов и обсуждение

Рубрика: 
Космическая и атмосферная физика
Григоренко, ЕИ, Пазюра, СА, Черногор, ЛФ
Косм. наука технол. 2007, 13 ;(4):077-090
https://doi.org/10.15407/knit2007.04.077
Язык публикации: русский
Аннотация: 
Рассчитаны эффекты термосферных возмущений и возмущений теплового режима верхней атмосферы Земли при очень сильной магнитной бури 7-10 ноября 2004г. Использованы результаты измерений параметров ионосферы методом некогерентного рассеяния и термосферной модели NRLMSISE-00. Оценены эффекты проникновения в средние широты магнитосферных электрических полей. Эффекты ионосферно-термосферных возмущений объясняются процессами высокоширотного нагрева за счет подвода энергии солнечного ветра, а также высыпания частиц, смещения высокоширотных структур (аврорального овала, главного ионосферного провала, горячей зоны и др.) до широты харьковского радара.
Ключевые слова: высокоширотный нагрев, ионосферно-термосферные возмущения, солнечный ветер
 
Полный текст (PDF)
References: 
1. Аннакулиев С. К., Деминов М. Г., Шубин В. Н. Полуэмперическая модель бури в ионосфере средних широт // Солнечно-земная физика.—2005.—Вып. 8.— С. 145—146.
2. Афраймович Э. Л., Косогоров Е. А., Леонович Л. А., Пирог О. М. Глобальная картина крупномасштабных ионосферных возмущений во время магнитной бури 25 сентября 1998 г. // Геомагнетизм и аэрономия.— 2002,—42, № 4.—С. 491—498.
3. Брюнелли Б. Е., Намгаладзе А. А. Физика ионосферы. — М.: Наука, 1988.
4. Бэнкс П. М. Тепловая структура ионосферы // ТИИЭР.—1969.—57, № 3.—С. 6—30.
5. Гинзбург В. Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. — М.: Наука, 1967.
6. Григоренко Е. И., Емельянов Л. Я., Пазюра С. А., Черногор Л. Ф. Ионосферные процессы в течение сильнейшей геокосмической бури 7—10 ноября 2004 г. 1. Результаты наблюдений // Космічна наука і технологія,—2007.—13, № 4.—С. 62—76.
7. Григоренко Е. И., Лазоренко С. В., Таран В. И., Черногор Л. Ф. Волновые возмущения в ионосфере, сопро­вождавшие вспышку на Солнце и сильнейшую магнит­ную бурю 25 сентября 1998 г. // Геомагнетизм и аэрономия.—2003.—43, № 6.—С. 770—787.
8. Григоренко Е. И., Лысенко В. Н., Таран В. И., Черно­гор Л. Ф. Результаты радиофизических исследований процессов в ионосфере, сопровождавших сильнейшую геомагнитную бурю 25 сентября 1998 г. // Успехи современной радиоэлектроники. — 2003.—№ 9.— С. 57—94.
9. Григоренко Е. И., Лысенко В. Н., Таран В. И., Черно­гор Л. Ф. Особенности ионосферной бури 20—23 марта 2003 г. // Геомагнетизм и аэрономия.—2005.—45, № 6.—С. 789—802.
10. Григоренко Е. И., Пазюра С. А., Таран В. И. и др. Динамические процессы в ионосфере во время силь­нейшей магнитной бури 30—31 мая 2003 года // Геомагнетизм и аэрономия.—2005.—45, № 6.— С. 803—823.
11.Данилов А. Д., Морозова Л. Д. Ионосферные бури в области F2. Морфология и физика (обзор) // Геомагне­тизм и аэрономия.—1985.—25, № 5.—С. 705—721.
12. Жеребцов Г. А., Пирог О. М., Полех Н. М. и др. Реакция ионосферы на большую геомагнитную бурю: наблюдение и моделирование // Геомагнетизм и аэро­номия.—2005.—45, № 5.—С. 642—651.
13. Карпов И. В., Бессараб Ф. С. Моделирование отклика параметров термосферы на геомагнитную активность // Геомагнетизм и аэрономия.—2004.—44, № 3.— С. 394—401.
14. Куркин В. И., Пирог О. М., Полех Н. М. и др. Комплексные исследования ионосферных эффектов ге­омагнитных бурь в северо-восточном регионе России // Тр. XX Всерос. конф. по распространению радиоволн; Нижний Новгород, 2—4 июля 2002 г. — Нижний Новгород, 2002,—С. 62—63.
15. Лысенко В. Н., Черняк Ю. В. Особенности методики определения параметров ионосферной плазмы во время естественных возмущений в ионосфере // Космічна наука і технологія.—2004.—10, № 5/6.—С. 110—113.
16. Лысенко В. Н., Черняк Ю. В. Определение параметров ионосферы при изменениях космической погоды // Радиофизика и электроника.—2006.—11, № 3.— С. 409—414.
17. Таран В. И. Исследование ионосферы в естественном и искусственно возмущенном состояниях методом некоге­рентного рассеяния // Геомагнетизм и аэрономия.— 2001.—41, № 5.—С. 659—666.
18. Тащилин А. В., Романова Е. Б. Моделирование отклика ионосферы на геомагнитную бурю 22 марта 1979 г. // Геомагнетизм и аэрономия.—2001.—41, № 2.— С. 224—226.
19. Урядов В. Н., Куркин В. И., Вертоградов Г. Г. и др. Особенности распространения KB сигналов на средне- широтных трассах в условиях геомагнитных возмуще­ний // Изв. вузов. Радиофизика.—2004.—47, № 12.— С. 1041 — 1056.
20. Черногор Л. Ф. Нелинейная радиофизика. — Харьков: Харьков, нац. ун-т им. В. Н. Каразина, 2004.
21. Эванс Дж. Температура нейтральных и заряженных частиц в магнитосфере // Солнечно-земная физика. — М.: Мир, 1969.—С. 292—352.
22. Bailey G. J., Moffett R. J., Murphy J. A. Calculated daily variations of 0+ and H+ at mid-latitudes. II. Sunspot maximum results // J. Atmos. and Terr. Phys.—1979.— 41— P. 471—482.
23. Banks P. M. Charged particle temperatures and electron thermal conductivity in the upper atmosphere // Ann. Geophys.—1966.—22,—P. 577—584.
24. Buonsanto M. J. Millstone Hill incoherent scatter F region observations during the disturbances of June 1991 // J. Geophys. Res.—1995.—100, N A4.—P. 5743—5755.
25. Buonsanto M. J. Ionospheric Storms — a Review // Space Sci. Revs.—1999.—88.—P. 563—601.
26. Buonsanto M. J., Gonzalez S. A., Pi X., et al. Radar Chain Study of the May, 1995 Storm // J. Atmos. and Solar-Terr. Phys.—1999.—61.—P. 233—248.
27. Burns A. G., Killeen T. L., Deng W., et al. Geomagnetic storm effects in the low- to middle-latitude upper thermo- sphere // J. Geophys. Res.—1995.—100, N A8.— P. 14673—14691.
28. Burns A. G., Killeen T. L., Roble R. G. A theoretical study of thermospheric composition perturbations during an im­pulsive geomagnetic storm // J. Geophys. Res.—1991.— 96, N A8.-P. 14153—14167.
29. Chernogor L. F., Grigorenko Ye. I., Taran V. I., Tyrnov O. F. Dynamic processes in the near-Earth plasma during the September 25, 1998 magnetic storm from Kharkiv incoherent scatter radar data // XXVII General Assembly of the International Union of Radio Science: Programme, Poster Presentations Maastricht Exhibition and Congress Centre (MECC), Maastricht the Netherlands. 17—24 August 2002. — Maastricht, 2002.— P. 2280.
30. Dalgarno A., Degges T. C. Electron cooling in the upper atmosphere // Planet. Space Sci.—1968.—16.—P. 125— 132.
31. Foster J. C., Rich F. J. Prompt midlatitude electric field effects during severe geomagnetic storms // J. Geophys. Res.—1998.—103.—P. 26.367—26.372.
32. Foster J. C., Cummer S., Inan U. S. Midlatitude particle and electric field effects at the onset of the November 1993 Geomagnetic Storm // J. Geophys. Res.—1998.—103.— P. 26.359—26.366.
33. Fuller-Rowell T. J., Codrescu M. V., Moffet R. J., Quegan S. Response of the thermosphere and ionosphere to geo­magnetic storms // J. Geophys. Res.—1994.—99, N A3.— P. 3.893—3.914.
34. Gonzales C. A., Kelley M. C., Behnke R. A., et al. On the Latitudinal Variations of the Ionospheric Electric Field During Magnetospheric Disturbances // J. Geophys. Res.— 1983.—88, NA11.—P. 9135—9144.
35. Mikhailov A. V., Foster J. C. Daytime Thermosphere Above Millstone Hill During Severe Geomagnetic Storms // J. Geophys. Res.—1997.—102.—P. 17.275—17.282.
36. Mikhailov A. V., Forster M. Some F2-layer effects during the January 6—11, 1997 CEDAR Storm Period as Ob­served with the Millstone Hill Incoherent Scatter Facility // J. Atmos. and Solar-Terr. Phys.—1999.—61.—P. 249— 261.
37. Mishin E., Foster J. C., Potekhin A P., et al. Ionospheric perturbations caused by quasi-periodic magnetic disturban­ces during the September 25, 1998 storm // EOS Trans. AGU. 81 N 48. Fall Meeting. F 947. San Francisco. USA. 2000.
38. Mishin E., Foster J. C., Rich F. J., Taran V. Prompt ionospheric response to short period solar wind variations during the magnetic cloud event Sep 25, 1998 // EOS Trans. AGU. 82 N. 20. Spring Meeting. S 291. San Francisco. USA. May 15. 2001.
39. Pavlov A. V. The role of vibrationally excited oxygen and nitrogen in the ionosphere during the undisturbed and geomagnetic storm period of 6—12 April 1990 // Ann. geophys.—1998.—16.—P. 589—601.
40. Pavlov A. V., Buonsanto M. J. Using steady-state vibration­al temperatures to model effects of N2 on calculations of electron densities // J. Geophys. Res.—1996.—101.—P. 26941—26945.
41. Pavlov A. V., Buonsanto M. J., Schlesier A. C., Richards P. G. Comparison of models and data at Millstone Hill during the 5—11 June 1991 storm // J. Atmos. and Solar-Terr. Phys.—1999.—61.—P. 263—279.
42. Picone J. M., Hedin A. E., Drob D. P., Aikin A. C. NRLMSISE-00 empirical model of the atmosphere: statisti­cal comparisons and scientific issues // J. Geophys. Res.— 2002.—107, N 12,—P. 1468—1483.
43. Prolss G. W. On explaining the local time variation of ionospheric storm effects // Ann. Geophys.—1993.—11.— P. 1—9.
44. Prolss G. W. Ionospheric F-region storms // Handbook of Atmospheric Electrodynamics / Ed. H. Volland. — Roca Raton, Fla. CRC Press, 1995.—P. 195—248.
45. Reddy C. A., Nishida A. Magnetospheric Substorms and Nighttime Height Changes of the F2 Region at Middle and Low Latitudes // J. Geophys. Res.—1992.—97, N A3.— P. 3039—3061.
46. Richards P. G., Torr D. G., Buonsanto M. J., Sipler D. P. Ionospheric effects of the March 1990 magnetic storm: Comparison of theory and measurement // J. Geophys. Res.—1994.—99, N A12.—P. 23.359—23.365.
47. Salah J. E., Evans J. V. Measurements of thermospheric temperature by incoherent scatter radar // Space Res.— 1973.—13.—P. 267—286.
48. Salah J. E., Evans J. V., Alcayde D., Bauer P. Comparison of exospheric temperatures at Millstone Hill and St-Santin // Ann. geophys.—1976.—32, N 3.—P. 257—266.
49. Schlesier A. C., Buonsanto M. J. The Millstone Hill Ionospheric Model and its Application to the May 26—27, 1990, Ionospheric Storm // J. Geophys. Res.—1999.— 104, N A10.—P. 22.453—22.468.

50. Shunk R. W., Nagy A. F. Electron temperature in the F region of the ionosphere: theory and observations // Rev. Geophys. and Space Phys.—1978.—16, N 3.—P. 355— 399.