Научные задачи оптических инструментов национального гелиогеофизического комплекса

Научные задачи оптических инструментов национального гелиогеофизического комплекса

Автор: Васильев Р.В., Артамонов М.Ф., Белецкий А.Б., Зоркальцева О.С., Комарова Е.С., Медведева И.В., Михалев А.В., Подлесный С.В., Ратовский К.Г., Сыренова Т.Е., Тащилин М.А., Ткачев И.Д.

Журнал: Солнечно-земная физика @solnechno-zemnaya-fizika

Статья в выпуске: 2 т.6, 2020 года.

Бесплатный доступ

Исследования верхней атмосферы должны выполняться с использованием оптических фотометрических и спектрометрических средств. Современные устройства позволяют вести прецизионную фотометрию свечения ночной атмосферы с высоким временным, пространственным и спектральным разрешением. Получаемые параметры свечения позволяют определять физико-химические свойства верхней атмосферы, наблюдать их вариации под действием различных факторов. Создающийся в Восточной Сибири Национальный гелиогеофизический комплекс должен иметь в своем составе определенный набор современных оптических инструментов. В работе обсуждаются основные явления, которые будут исследоваться оптическими инструментами комплекса, изложены сведения о составе и задачах этих инструментов, приведены результаты предварительных исследований, выполненных с помощью прототипов инструментов. В результате исследований установлено наличие существенного (около 10 м/с) вертикального ветра на разных высотах (100 и 250 км), продемонстрирована важность его учета для исследования вертикальной динамики заряженной компоненты...

Еще

Свечение верхней атмосферы, фотометр, дифракционный спектрометр, интерферометр фабри-перо, камера всего неба, стереоскопия, горизонтальный ветер, вертикальный ветер, метеоры, атмосферное электричество, искусственная модификация ионосферы

Короткий адрес: https://sciup.org/142224294

IDR: 142224294   |   DOI: 10.12737/szf-62202008

Список литературы Научные задачи оптических инструментов национального гелиогеофизического комплекса

  • Астапович И.О. Метеорные явления в атмосфере Земли. М.: Государственное издательство физико-математичес-кой литературы, 1958. 634 с.
  • Бабаджанов П.Б., Обрубов Ю.В. Метеороидные рои: образование, эволюция, связь с кометами и астероидами // Астрономический вестник. 1991. Т. 25, № 4. С. 387.
  • Белецкий А.Б., Михалев А.В., Черниговская М.А. и др. Исследование возможности проявления деятельности тропических циклонов в собственном свечении атмосферы Земли // Иссл. Земли из космоса. 2010. № 4. С. 41-49.
  • Белецкий А.Б., Михалев А.В., Хахинов В.В., Лебедев В.П. Оптическое проявление работы бортовых двигателей низкоорбитальных космических аппаратов // Солнечно-земная физика. 2016. Т. 2, № 4. С. 85-91. 10.12737/ 21169. DOI: 10.12737/21169
  • Васильев Р.В., Артамонов М.Ф., Белецкий А.Б. и др. Регистрация параметров верхней атмосферы Восточной Сибири при помощи интерферометра Фабри-Перо KEO Scientific "Arinae" // Солнечно-земная физика. 2017. Т. 3, № 3. С. 70-87. DOI: 10.12737/szf-33201707
  • Васильев Р.В., Артамонов М.Ф., Мерзляков Е.Г. Сравнительный статистический анализ поведения скорости нейтрального ветра в области мезосферы / нижней термосферы средних широт по данным измерений метеорным радароми интерферометром Фабри-Перо // Солнечно-земная физика. 2018. Т. 4, № 2. С. 86-95.
  • DOI: 10.12737/szf-42201808
  • Воронцов-Вельяминов В.А. Очерки о Вселенной. Химический состав Земли и метеоритов. М.: Наука, 1969. Т. 1. 476 с.
  • Гаврилова Л.А. О диффузном пропускании атмосферой ночного излучения верхних слоев // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1987. Т. 23, № 10. С. 1098-1101.
  • Горелый К.И., Дегтярев В.И., Курилов В.А. Природа флуктуаций отношения основных авроральных эмиссий во время суббурь // Иссл. по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1977. Вып. 43. С. 86-89.
  • Ермилов С.Ю., Михалев А.В. Быстрые вариации в оптическом излучении неба средних широт // Иссл. по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1989. Вып. 84. С. 119-125.
  • Иванов К.И., Комарова Е.С., Васильев Р.В. и др. Исследование дрейфа метеорного следа по данным базисных наблюдений // Солнечно-земная физика. 2019. Т. 5, № 1. С. 100-106.
  • DOI: 10.12737/szf-51201911
  • Исследование радиационных характеристик аэрозоля в Азиатской части России / под ред. С.М. Сакерина. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2012. 484 с.
  • Комарова Е.С., Михалев А.В. Проявление метеорной активности потока Леониды в излучении верхней атмосферы Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11, № 2. С. 277-287.
  • Мак-Кинли Д. Методы метеорной астрономии / пер. с англ. под ред. Л.А. Катасева, М.: Мир, 1964. 383 c.
  • Мартыненко В.В. Задачи и методы любительских наблюдений метеоров. М.: Наука, 1967. 77 c.
  • Михалев А.В. Излучение верхней атмосферы Земли в эмиссии [OI] 557.7 нм в периоды сейсмических событий в Байкальской рифтовой зоне // Оптика атмосферы и океана. 2016. Т. 29, № 12. С. 1068-1072.
  • Михалев А.В., Тащилин М.А. Некоторые задачи солнечно-земной физики, связанные с образованием и динамикой атмосферного аэрозоля // Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20, № 6. С. 555-558.
  • Михалев А.В., Хахинов В.В., Белецкий А.Б., Лебедев В.П. Оптические эффекты работы бортового двигателя космического аппарата "Прогресс М-17M" на высотах термосферы // Косм. иссл. 2016. Т. 54, № 2. С. 113-118.
  • Михалев А.В., Белецкий А.Б., Васильев Р.В. и др. Спектральные и фотометрические характеристики среднеширотного сияния во время магнитной бури 17 марта 2015 г. // Солнечно-земная физика. 2018. Т. 4, №. 4. С. 54-61.
  • DOI: 10.12737/szf-44201806
  • Михалев А.В., Тащилин М.А., Сакерин С.М. Влияние атмосферного аэрозоля на результаты наземных наблюдений излучения верхней атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 2019. Т. 32, № 3. С. 202-207.
  • Михалев А.В., Васильев Р.В., Белецкий А.Б. Эффекты кратковременного увеличения интенсивности излучения атомарного кислорода [OI] 630.0 нм на высотах нижней термосферы, обусловленные техногенной деятельностью // Геомагнетизм и аэрономия. 2020. Т. 60, № 1. С. 116-125.
  • Тащилин М.А., Белецкий А.Б., Михалев А.В. и др. Некоторые результаты наблюдений пространственных неоднородностей в излучении эмиссии гидроксила // Солнечно-земная физика. 2010. Вып. 15. С. 131-134.
  • Торошелидзе Т.И., Фишкова Л.М. Анализ колебаний ночного излучения средней и верхней атмосферы, предшествующих землетрясениям // Докл. АН СССР. 1988. Т. 302, № 2. С. 313-316.
  • Шефов Н.Н., Семенов А.И., Хомич В.Ю. Излучение верхней атмосферы - индикатор ее структуры и динамики. М.: ГЕОС, 2006. 741 с.
  • Bernhardt P.A., Wong М., Huba J.D., et al. Optical remote sensing of the thermoshere with HF pumped artificial airglow // J. Geophys. Res. 2000. V. 105, N A5. P. 10657-10671.
  • Biondi A.A., Sipler D.P., Hake R.D. Optical (λ6300) detection of radio frequency heating of electrons in the F region // J. Geophys. Res. 1970. V. 75, N 31. P. 6421. 10.1029/ JA075i031p06421.
  • DOI: 10.1029/JA075i031p06421
  • Borovička J., Spurný P., Keclíková J. A new positional astrometric method for all-sky cameras // Astron. Astrophys. Suppl. 1995. V. 112. P. 173-178.
  • Chapman S. Geomagnetismus. Oxford, 1940. V. 1-2. 149 p.
  • Clemesha B.R., de Medeiros A.F., Gobbi D., et al. Multiple wavelength optical observations of a long-lived meteor trail // Geophys. Res. Lett. 2001. V. 28, N 14. P. 2779-2782.
  • DOI: 10.1029/2000GL012605
  • Cooray V. An Introduction to Lightning. Springer, 2015. 386 p.
  • Ermilov S.Yu., Mikhalev A.V. Optical manifestation of microbursts of electron fluxes // J. Atmos. Terr. Phys. 1991. V. 53, N 11/12. P. 1157-1160.
  • Fabre F., Marini A., Sidler T., et al. A demonstrator for an incoherent Doppler wind lidar receiver // Proc. SPIE. 2018. V. 10570. 1057005.
  • Kelley M.C., Gardner C., Drummond J., et al. First observations of long-lived meteor trains with resonance lidar and other optical instruments // Geophys. Res. Lett. 2000. V. 27, N 13. P. 1811-1814.
  • DOI: 10.1029/1999GL011175
  • Kouahla M.N., Moreels G., Faivre M., et al. 3D imaging of the OH mesospheric emissive layer // Adv. Space Res. 2010. V. 45. P. 260-267.
  • Lu M.-R., Chen P.-Y., Kuo C.-L., et al. Recent work on sprite spectrum in Taiwan // Terr. Atmos. Oceanic Sci. 2017. V. 28, N 4.
  • DOI: 10.3319/TAO.2016.08.26.02
  • Ma J., Xue X., Dou X., et al. Large-scale horizontally enhanced sodium layers coobserved in the midlatitude region of China // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2019. V. 124, N 9. P. 7614-7628.
  • Medvedev A.V., Ratovsky K.G., Tolstikov M.V., et al. Method for determining neutral wind velocity vectors using measurements of internal gravity wave group and phase velocities // Atmosphere. 2019. V. 10, iss. 9. 10.3390/atmos 10090546.
  • DOI: 10.3390/atmos10090546
  • Medvedeva I., Ratovsky K. Studying atmospheric and ionospheric variabilities from long-term spectrometric and radio sounding measurements // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015. V. 120, iss. 6. P. 5151-5159. 10.1002/2015 JA021289.
  • DOI: 10.1002/2015JA021289
  • Medvedeva I.V., Ratovsky K.G. Solar activity influence on the mesopause temperature and F2 peak electron density // 2019 PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium - Spring (PIERS-SPRING). 2019. P. 3958-3964.
  • Medvedeva I.V., Semenov A.I., Pogoreltsev A.I., et al. Influence of sudden stratospheric warming on the mesosphere/lower thermosphere from the hydroxyl emission observations and numerical simulations // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2019. V. 187. P. 22-32.
  • DOI: 10.1016/j.jastp.2019.02.005
  • Mikhalev A.V. Mid-latitude airglow during heliogeophysical disturbances // Geomagnetism and Aeronomy. 2011. V. 51, N 7. P. 974-978.
  • Mikhalev A.V., Popov M.S., Kazimirovsky E.S. The mani-festation of seismic activity in 557.7 nm emission variations of the Earth's upper atmosphere // Adv. Space Res. 2001. V. 27, N 6-7. P. 1105-1108.
  • Nicoll K.A. Space Weather influences on atmospheric electricity // Weather. 2014. V. 69, N 9. P. 238-241. 10.1002/ wea.2323.
  • DOI: 10.1002/wea.2323
  • Nwankwo V., Chakrabarti S., Weigel B. The effect of solar forcing induced atmospheric perturbations on LEO satellites' nominal aerodynamic drag // 42nd COSPAR Scientific Assembly. 14-22 July 2018, Pasadena, California, USA. 2018. Abstract id. PSD.1-12-18.
  • Oppenheim M.M., Dimant Y. Meteor trails in the lower thermosphere: what do large radars really detect? // American Geophysical Union, Fall Meeting 2014, abstract id.SA41D-02.
  • Owens M.J., Scott C.J., Bennett A.J., et al. Lightning as a space-weather hazard: UK thunderstorm activity modulated by the passage of the heliospheric current sheet // Geophys. Res. Lett. 2015. V. 42, N 22. P. 9624-9632. 10.1002/2015 GL066802.
  • DOI: 10.1002/2015GL066802
  • Pedatella N.M., Chau J.L., Schmidt H., et al. How sudden stratospheric warming affects the whole atmosphere // Eos. 2018. V. 99.
  • DOI: 10.1029/2018EO092441
  • Rishbeth H. The effect of winds on the ionospheric F2-peak // J. Atmos. Terr. Phys. 1967. V. 29, N 3. P. 225-238.
  • DOI: 10.1016/0021-9169(67)90192-4
  • Rudawska R., Zender J., Koschny D., et al. A spectroscopy pipeline for the Canary island long baseline observatory meteor detection system // Planetary and Space Sci. 2020. V. 180. 104773.
  • Shindin A.V., Klimenko V.V., Kogogin D.A., et al. Spatial characteristics of the 630-nm artificial ionospheric airglow generation region during the SURA facility pumping // Radio-physics and Quantum Electronics. 2018. V. 60, N 11. P. 849-865.
  • DOI: 10.1007/s11141-018-9852-0
  • Shiokawa K., Ogawa T., Kamide Y. Low-latitude auroras observed in Japan: 1999-2004 // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. Р. A05202.
  • DOI: 10.1029/2004JA010706
  • Shiokawa K., Otsuka Y., Oyama S., et al. Development of low-cost sky-scanning Fabry - Perot interferometers for airglow and auroral studies // Earth, Planets and Space. 2012. V. 64. P. 1033-1046.
  • DOI: 10.5047/eps.2012.05.004
  • Siingh D., Singh R.P., Singh A.K., et al. Solar activity, lightning and climate // Surveys in Geophysics. 2011. V. 32, N 6. P. 659-703.
  • DOI: 10.1007/s10712-011-9127-1
  • Tkachev I.D., Vasilyev R.V., Mikhalev A.V., et al. Recording optical flashes in the night atmosphere from CCD photometer // Proc. SPIE 10466, 23rd International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. 30 November 2017. 1046648.
  • DOI: 10.1117/12.2288293
  • Tkachev I.D., Vasilyev R.V., Mikhalev A.V., Podlesny S.V. Simultaneous observations of fast optical events in the Earth's atmosphere by optical devices complex // Proc. SPIE 11208, 25th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. 18 December 2019. 112089C.
  • DOI: 10.1117/12.2540839
  • Whiter D.K., Gustavsson B., Partamies N., Sangalli L. A new automatic method for estimating the peak auroral emission height from all-sky camera images // Geoscientific Instrumentation, Methods and Data Systems. 2013. V. 2. P. 131-144.
  • DOI: 10.5194/gi-2-131-2013
  • Wu Q., Li H., Wang C. Lightning response during Forbush decrease in the tropics and subtropics // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2019. V. 195, article id. 105134. 10.1016/j.jastp. 2019.105134.
  • DOI: 10.1016/j.jastp.2019.105134
  • URL: http://ckp-rf.ru/ckp/3056 (дата обращения 30 сентября 2019 г.).
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp