Моделирование влияния изменения параметров нейтральной атмосферы на электронную концентрацию в ионосфере
- Авторы: Жеребцов Г.А.1, Тащилин А.В.1, Перевалова Н.П.1, Ратовский К.Г.1, Медведева И.В.1
-
Учреждения:
- Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской Академии наук
- Выпуск: Том 517, № 2 (2024)
- Страницы: 319-325
- Раздел: ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ГИДРОСФЕРЫ
- Статья получена: 31.01.2025
- Статья опубликована: 29.12.2024
- URL: https://snv63.ru/2686-7397/article/view/649989
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739724080145
- ID: 649989
Цитировать
Аннотация
На основе модифицированной численной модели ионосферы и плазмосферы, разработанной в ИСЗФ СО РАН, рассчитаны высотные профили электронной концентрации Ne для спокойного и возмущённого состояния термосферы для условий 25.01.2009 в географическом пункте с координатами 52.4° с.ш., 104.3° в.д. (г. Иркутск). Возмущённые условия задавались варьированием температуры нейтральных частиц T в термосфере. На высотах ниже 180 км и выше 250 км с ростом/уменьшением T происходит увеличение/уменьшение Ne. На высотах 180–250 км наблюдается обратная картина: рост/уменьшение T вызывает уменьшение/увеличение Ne. Противоположный характер изменения профиля Ne связан с влиянием отношения концентраций атомарного кислорода и молекулярного азота [O]/[N2] на высотах области F. Получены количественные оценки изменения Ne на разных высотах при изменении температуры нейтральных частиц. Установлено, что изменение T на 1 K приводит к изменению Ne на 0.2–0.3%. Результаты моделирования сопоставлены с наблюдениями максимума электронной концентрации NmF2, полученными на иркутском ионозонде во время внезапного стратосферного потепления в январе 2009 г.
Об авторах
Г. А. Жеребцов
Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской Академии наук
Email: pereval@iszf.irk.ru
Академик РАН
Россия, ИркутскА. В. Тащилин
Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской Академии наук
Email: pereval@iszf.irk.ru
Россия, Иркутск
Н. П. Перевалова
Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской Академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: pereval@iszf.irk.ru
Россия, Иркутск
К. Г. Ратовский
Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской Академии наук
Email: pereval@iszf.irk.ru
Россия, Иркутск
И. В. Медведева
Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской Академии наук
Email: pereval@iszf.irk.ru
Россия, Иркутск
Список литературы
- Кринберг И. А., Тащилин А. В. Ионосфера и плазмосфера. М.: Наука, 1984. 189 с.
- Тащилин А. В., Романова Е. Б. Численное моделирование диффузии ионосферной плазмы в дипольном геомагнитном поле при наличии поперечного дрейфа // Математическое моделирование. 2013. Т. 25. № 1. С. 3–17.
- 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. V. 107. № A12. P. 1468–1483.
- Tashchilin A., Leonovich L. Estimation of variations in the thermosphere parameters during a magnetic storm from satellite measurements of thermospheric density / Proc. SPIE. 11916. 27th International Sym posium on Atmospheric and Ocean Optics, At mo spheric Physics. 2021. Art. № 119167S. https://doi.org/10.1117/12.2603309
- Walker J. C. G. Analytic representation of upper atmosphere densities based on Jacchia’s static diffusion models // J. Atmos. Sci. 1965. V. 22. P. 462–463.
- Schunk R. W., Nagy A. F. Ionospheres: Physics, Plasma physics, and Chemistry. Cambridge University Press, 2009. 628 p.
- Klimenko M. V., Klimenko V. V., Bessarab F. S., Koren kov Y. N., Liu H., Goncharenko L. P., Tolstikov M. V. Study of the thermospheric and ionospheric response to the 2009 sudden stratospheric warming using TIME-GCM and GSM TIP models: First results // J. Geophys. Res. Space Physics. 2015. V. 120. P. 7873–7888.
- Fuller-Rowell T., Akmaev R., Wu F., Fedrizzi M., Vie reck R. A., Wang H. Did the January 2009 sud den stratospheric warming cool or warm the thermo sphere? // Geophys. Res. Lett. 2011. V. 38. № L18104.
- Oliver W. L., Holt J. M., Zhang S.-R., Goncharenko L. P. Long-term trends in thermospheric neutral tempe rature and density above Millstone Hill // J. Geophys. Res. Space Physics. 2014. V. 119. P. 7940–7946.
- Zhang S.-R., Holt J. M., Kurdzo J. Millstone Hill ISR observations of upper atmospheric long‐term changes: Height dependency // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. № A00H05.
- Данилов А. Д., Константинова А. В. Долговременные вариации параметров средней и верхней атмосферы и ионосферы (обзор) // Геомагнетизм и аэрономия. 2020. Т. 60. № 4. С. 411–435.
- Medvedeva I. V., Beletsky A. B., Chernigovskaya M. A., Perminov V. I., Semenov A. I., Tatarnikov A. V. Meso pause temperature variations during strong sudden stratospheric warmings in 2008–2010 // Optica Pura y Aplicada. 2011. V. 44. № 4. P. 701–705.
- Shepherd M. G., Cho Y.‐M., Shepherd G. G., Ward W., Drummond J. R. Mesospheric temperature and atomic oxygen response during the January 2009 major stra tospheric warming // J. Geophys. Res. 2010. V. 115. № A07318.
- Yuan T., Thurairajah B., She C.-Y., Chandran A., Collins R. L., Krueger D. A. Wind and temperature response of midlatitude mesopause region to the 2009 Sudden Stratospheric Warming // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. № D09114.
Дополнительные файлы
