Использование технологии графов для ионосферных исследований
Автор: Ясюкевич Ю.В., Живетьев И.В.
Журнал: Солнечно-земная физика @solnechno-zemnaya-fizika
Статья в выпуске: 3 т.1, 2015 года.
Бесплатный доступ
Одна из актуальных проблем физики ионосферы - взаимосвязь различных регионов ионосферы. В работе изучены межрегиональные связи изменений ионосферной динамики путем применения технологии графов. В качестве информации об ионосфере использованы данные глобальных ионосферных карт (GIM) полного электронного содержания (ПЭС) лаборатории CODE за 2005-2010 гг. Распределение значений максимумов функций корреляции изменения ПЭС в ионосфере имеет сложный характер и позволяет выделить два уровня взаимосвязи между регионами: сильная связь ( r >0.9) и слабая связь ( r >0.72). В Северном полушарии ионосфера характеризуется сильной связью между узлами Арктического региона выше 50° геомагнитной широты. В Южном полушарии подобная область сильной связи гораздо больше. Слабая связь характерна для всего Южного полушария. На юге Северной Америки имеется область, в которой динамика ПЭС коррелирует в различных узлах, при этом практически не коррелируя с динамикой остальной ионосферы.
Ионосфера, графы, полное электронное содержание, глобальные ионосферные карты
Короткий адрес: https://sciup.org/142103568
IDR: 142103568 | DOI: 10.12737/10545
Список литературы Использование технологии графов для ионосферных исследований
- Afraimovich E.L., Palamartchouk K.S., Perevalova N.P. GPS radio interferometry of travelling ionospheric disturbances//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 1998. V. 60, N 12. P. 1205-1223.
- Afraimovich E.L., Astafyeva E.I., Yasukevich Yu.V., et al. Response of global and regional ionosphere electron content to solar activity changes//Geomagetism and Aeronomy. 2008. V. 48, N 2. P. 187-200.
- Afraimovich E.L., Astafyeva E.I., Demyanov V.V., et al. A review of GPS/GLONASS studies of the ionospheric response to natural and anthropogenic processes and phenomena//J. Space Weather and Space Climate. 2013. V. 3. A27.
- Appleton E.V. The anomalous equatorial belt in the F2-layer//J. Atmos. Terr. Phys. 1954. V. 5. P. 348-351.
- Astafyeva E. I., Afraimovich E. L., Oinats A.V., et al. Dynamics of global electron content in 1998-2005 derived from global GPS data and IRI modeling//Adv. Space Res. 2008. V. 42. P. 763-769 DOI: 10.1016/j.asr.2007.11.007
- Bergeot N., Chevalier J.-M., Bruyninx C., et al. Near real-time ionospheric monitoring over Europe at the Royal Observatory of Belgium using GNSS data//J. Space Weather and Space Climate. 2014. V. 4. A31.
- Bufton J.L. Evidence for atmospheric carbon dioxide variability over the Gulf Stream//Geophys. Res. Lett. 1984. V. 11, N 11. P. 1141-1143.
- Guez O., Gozolchiani A., Berezin Y., et al. Climate network structure evolves with North Atlantic Oscillation phases//Europhys. Lett. 2012. V. 98. Р. 38006 DOI: 10.1209/0295-5075/98/38006
- Gulyaeva T.L., Arikan F., Hernandez-Pajares M., Veselovsky I.S. North-south components of the annual asymmetry in the ionosphere//Radio Sci. 2014. V. 49. P. 485-496 DOI: 10.1002/2014RS005401
- Hernández-Pajares M., Juan J.M., Sanz J. New approaches in global ionospheric determination using ground GPS data//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 1999. V. 61. P. 1237-1247.
- Huang L., Wang J., Jianga Y., et al. A preliminary study of the single crest phenomenon in total electron content (TEC) in the equatorial anomaly region around 120° E longitude between 1999 and 2012//Adv. Space Res. 2014. V. 54, N 11. P. 2200-2207 DOI: 10.1016/j.asr.2014.08.021
- Jakowski N., Béniguel Y., DeFranceschi G., et al. Monitoring, tracking and forecasting ionospheric perturbations using GNSS techniques//J. Space Weather and Space Climate. 2012. V. 2. A22.
- Klimenko M.V., Klimenko V.V., Karpachev A.T., et al. Spatial features of Weddell Sea and Yakutsk Anomalies in foF2 diurnal variations during high solar activity periods: Interkosmos-19 satellite and ground-based ionosonde observations, IRI reproduction and GSM TIP model simulation//Adv. Space Res. 2015. V. 55. P. 2020-2032.
- Kunitsyn V.E., Nesterov I.A., Padokhin A.M., Tumanova Yu.S. Ionospheric radio tomography based on the GPS/GLONASS navigation systems//J. Communications Technology and Electronics. 2011. V. 56, N 11. P. 1269-1281.
- Kunitsyn V., Kurbatov G., Yasyukevich Yu., Padokhin A. Investigation of SBAS L1/L5 signals and their application to the ionospheric TEC studies//Geoscience and Remote Sensing Letters. 2015. V. 12, N 3. P. 547-551. 2350037 DOI: 10.1109/LGRS.2014
- Mannucci A.J., Wilson B.D., Yuan D.N., et al. A global mapping technique for GPS derived ionosphere TEC mea-surements//Radio Sci. 1998. V. 33, N 3. P. 565-582.
- Newman M.E.J. The structure and function of complex networks//SIAM Rev. 2003. V. 45, N 2. P. 167-256 DOI: 10.1137/S003614450342480
- Ping J., Kono Y., Matsumoto K., et al. Regional ionosphere map over Japanese Islands//Earth Planets Space. 2002. V. 54. P. e13-e16.
- Polyakova A.S., Chernigovskaya M.A., Perevalova N.P. Ionospheric effects of sudden stratospheric warmings in Eas-tern Siberia region//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2014. V. 120. P. 15-23 DOI: 10.1016/j.jastp.2014.08.011
- Saito A., Fukao S., Miyazaki S. High resolution mapping of TEC perturbations with the GSI GPS network over Japan//Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25. P. 3079-3082 DOI: 10.1029/98GL52361
- Schaer S., Beutler G., Rothacher M. Mapping and predic-ting the ionosphere//Proc. IGS AC Workshop. Darmstadt, Germany. February 9-11. 1998. P. 307-320.
- Tsonis A.A., Roebber P.J. The architecture of the climate network//Physica A. 2004. V. 333. P. 497-504.
- Tsonis A.A., Swanson K.L. Topology and рredictability of El Nino and La Nina Networks//Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. 228502.
- Wang W., Lei J., Burns A.G., et al. Ionospheric response to the initial phase of geomagnetic storms: Common features//J. Geophys. Res. 2010. V. 115. A07321 DOI: 10.1029/2009JA014461
