Статьи журнала - Солнечно-земная физика
Все статьи: 599
Оценка содержания окиси азота в полярных сияниях по данным наземных фотометрических наблюдений
Статья научная
Численные оценки содержания окиси азота в полярных сияниях сделаны на основе результатов фотометрических наблюдений интенсивностей эмиссий 427.8, 557.7 и 630.0 нм. Наблюдения проводились в полуночные часы в обсерваториях Полярного геофизического института. Оценки сделаны методом численного моделирования в рамках нестационарной физико-химической модели авроральной ионосферы [Дашкевич и др., 2017]. Показано, что концентрация окиси азота [NO] в максимуме ее высотного профиля лежит в интервале (1÷3.3)∙108 см-3. В результате оценки не обнаружена прямая корреляция величин в максимуме высотного профиля [NO]max с интенсивностями свечения в эмиссии 427.8 нм.
Бесплатно
Статья научная
Разработан автоматический метод определения балла облачности по изображениям, получаемым в видимом диапазоне с камеры полного неба, установленной на территории Саянской обсерватории. Использование камеры полного неба SBIG AllSky-340 позволило одновременно определить балл облачности визуальным методом (по изображениям формата jpeg) и методом гистограмм (по изображениям формата fits). В работе получены параметры профиля гистограммы яркости ночного неба, которые реагируют на изменение балла облачности. Представлена эмпирическая формула для расчета балла облачности по 8-балльной шкале, представляющая собой функцию от параметров профиля гистограммы яркости неба. Выполнено сравнение значений балла облачности, определенного визуальным методом и методом гистограмм: получено хорошее согласие между этими двумя методами расчета балла облачности, различие не превышает ±2 баллов.
Бесплатно
Статья научная
Исследования ионосферы с помощью сигналов GPS ведутся в ИСЗФ СО РАН с 1996 г. На основе накопленного опыта проведена оценка параметров (пространственное разрешение, временное разрешение, чувствительность), которыми должны обладать наземные сети приемников GPS/ГЛОНАСС, предназначенные для регистрации и мониторинга возмущений ионосферной плазмы. Выполнен анализ особенностей организации мониторинга ионосферных возмущений с помощью наземных сетей двухчастотных навигационных приемников GPS/ГЛОНАСС на территории Российской Федерации.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты анализа данных спутниковых наблюдений изменений температуры и состава северной полярной атмосферы в период после солнечной протонной вспышки (СПВ) 14 июля 2000 г. Впервые на базе данных измерений [NO], а также результатов расчетов скорости ионизации атмосферы солнечными протонами, была получена оценка эффективности образования молекул NO на каждую пару ионов в атмосфере a=0.78+0.41. Эта величина используется при численном моделировании отклика озоносферы на СПВ.
Бесплатно
Статья научная
С использованием ранее предложенной авторами методики получены оценки основных газовых составляющих [O]/[N 2] и [O 2]/[О] на высоте опорного уровня атмосферы 120 км во время сильных и умеренных геомагнитных возмущений в период спада и минимума солнечной активности (2003-2005 гг.) на базе экспериментальных данных по электронной концентрации, полученных с помощью дигизонда на ст. Иркутск (52° N, 104° E) в указанный период. Приведенные оценки показывают значительные отличия от соответствующих величин по модели МСИС-86, подтверждая вывод о необходимости коррекции модели для описания возмущенных условий Иркутского региона.
Бесплатно
Статья научная
На основе статистического анализа данных ионосферной станции Иркутск (52.5° N, 104° E) за 1958-1992, 2002-2009 гг. получено, что зимой в ночные часы (02-04 LT) очень сильные увеличения электронной концентрации в максимуме F2-слоя N m (более чем в два раза превышающие фоновое значение) наблюдались в 1-3 % случаев. Значительная часть таких увеличений N m соответствовала периодам магнитосферных суббурь. Очень сильные увеличения N m при низкой геомагнитной активности чаще соответствовали низкой солнечной активности. В периоды магнитных бурь такие увеличения Nm наблюдались только при высокой солнечной активности. Наиболее ярким примером очень сильного увеличения N m было событие 19.12.2008 г., когда ночной максимум N m достиг значения, характерного для дневного максимума N m. Дана качественная интерпретация статистических свойств очень сильных увеличений N m и обсуждены возможные причины экстремального увеличения N m 19.12.2008 г.
Бесплатно
Статья научная
При проведении активного космического эксперимента «Радар-Прогресс» с помощью оптического телескопа АЗТ-33ИК Саянской обсерватории ИСЗФ СО РАН регистрировались изображения транспортных грузовых кораблей серии «Прогресс» и области пространства вокруг них. Во время включения двигательной установки и после ее выключения в процессе продувки топливной системы были получены изображения струй выхлопных газов и топливных струй, сопровождавших эти процессы. В разных сеансах эксперимента ориентация «Прогрессов» относительно телескопа была различной, что позволило определить некоторые параметры наблюдаемых явлений. Полученные параметры позволяют определить момент включения двигательных установок, оценить скорость истечения струй и, при необходимости, контролировать геометрию космического эксперимента. В работе приведены обобщенные характеристики и параметры оптических сигналов от струй, измеренные в данных экспериментах.
Бесплатно
Статья научная
По данным измерений космических лучей на мировой сети станций рассчитаны вариации планетарной системы жесткости геомагнитного обрезания в период умеренной геомагнитной бури в июне 2015 г. В рамках осесимметричной модели ограниченной магнитосферы Земли, учитывающей токи на магнитопаузе и кольцевой ток, определены расстояние до подсолнечной точки и радиус кольцевого тока, а также вклад кольцевого тока в изменения жесткости геомагнитного обрезания и в Dst -индекс
Бесплатно
Парниковый эффект и его антропогенное усиление
Статья научная
Кратко представляются возможные факторы изменения глобального климата, обсуждаются многофакторность этого явления и роль антропогенной составляющей. На основе современных спектроскопических данных количественно характеризуется увеличение температуры в приповерхностном слое, которое связано с увеличением содержания в атмосфере Земли углекислого газа, метана, закиси азота и водяного пара.
Бесплатно
Статья научная
На Иркутском радаре некогерентного рассеяния (ИРНР) проводятся регулярные пассивные радионаблюдения излучения Солнца и других мощных радиоисточников. В работе описан метод абсолютных измерений спектральной плотности потока мощности солнечного излучения на ИРНР. Под абсолютными измерениями имеется в виду определение плотности потока мощности в физических единицах [Вт·м-2·Гц-1]. Антенна ИРНР представляет собой рупор с частотным сканированием, поэтому наблюдение радиоисточников происходит на разных частотах. К тому же в раскрыве антенны имеется поляризационный фильтр, пропускающий только одну (горизонтальную) поляризацию. Для получения абсолютных значений плотности потока приемный тракт ИРНР калибруется по излучению радиоисточника Лебедь-А. Поскольку положение Солнца в диаграмме направленности ИРНР определяется частотой, отличной от частоты наблюдения Лебедя-А, проводится дополнительная калибровка общей амплитудно-частотой характеристики антенны в рабочем диапазоне 154-162 МГц по фоновому космическому радиоизлучению. Размеры солнечного диска сопоставимы с шириной главного лепестка установки в направлении север-юг, поэтому требуется учитывать форму распределения яркости в рабочем диапазоне частот. Средняя плотность потока мощности излучения спокойного Солнца составила ~5 sfu (solar flux units, 10-22 Вт·м-2·Гц-1) на частоте 161 МГц.
Бесплатно
Статья научная
Глобальная и региональные сети ГНСС-приемников много лет эффективно используются для геофизических исследований, причем число постоянно действующих приемников в мире неуклонно растет. В статье приводятся первые результаты использования новой региональной сети SibNet станций ГНСС в активных космических экспериментах. Сеть SibNet создана в Институте солнечно-земной физики (ИСЗФ СО РАН) в Южном Прибайкалье. Представлено подробное описание сети, характеристики используемых приемников, параметры антенн и способы их установки, приводится структура наблюдательных пунктов в целом, а также схемы покрытия радиотрассами региона действия приемника на широтах 50-55°. Показано, что выбранное расположение приемников позволяет регистрировать ионосферные неоднородности различного масштаба. Целью активных космических экспериментов было обнаружение и регистрация параметров ионосферных неоднородностей, вызванных воздействием струи реактивных двигателей космических кораблей серии «Прогресс». Использование метода картирования позволило обнаружить слабые высотно-локализованные ионосферные неоднородности и связать их с воздействием двигателей кораблей «Прогресс». Таким образом, показано, что развернутая сеть SibNet двухчастотных ГНСС-приемников в Южном Прибайкалье является эффективным инструментом мониторинга состояния ионосферы.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты исследования характера распределений амплитуд и продолжительности интервалов времени между волновыми пакетами геомагнитных пульсаций типа Pi2, наблюдаемых в ночные часы во время развития и в отсутствие магнитосферных суббурь. Для анализа пульсаций Pi2 использованы аналоговые записи среднеширотной обсерватории Борок (географические координаты φ= 58.03°; h= 38.97°) за 1995, 1997 гг. Исследованы три группы пульсаций: Pi2, наблюдающиеся в период суббурь, связанных с внешним воздействием на магнитосферу; Pi2, наблюдающиеся во время суббурь, которые возникают спонтанно; Pi2, наблюдающиеся в периоды отсутствия суббурь на ночной стороне магнитосферы. В качестве возможных триггеров магнитосферных суббурь рассматривались By-, Bz-компоненты ММП и динамическое давление солнечного ветра pV2. Показано, что распределения амплитуд и продолжительности интервалов между всплесками Pi2 аппроксимируются степенной и экспоненциальной функциями соответственно, что характерно для перемежающихся процессов. Выдвинута гипотеза о том, что процессы турбулизации магнитосферной плазмы могут быть одним из источников всплесков пульсаций Pi2. Предполагается, что на основании полученных величин показателей можно на качественном уровне оценить степень турбулентности плазмы на ночной стороне магнитосферы во время возбуждения последовательности волновых пакетов Pi2.
Бесплатно
Перенос геомагнитного поля в магнитосферный хвост
Краткое сообщение
Рассматривается двумерная стационарная модель переноса геомагнитного поля в магнитосферный хвост течением плазмы в плазменном слое. Перенос магнитного поля моделируется в кинематическом приближении МГД, когда скорость течения плазмы считается известной функцией координаты x и задана на основе данных спутниковых измерений. На основе численных методов рассчитана конфигурация магнитного поля в магнитосферном хвосте для различных значений магнитного числа Рейнольдса (Rеm), характеризующего эффективную электрическую проводимость плазмы в плазменном слое. Показано, что согласующееся с данными измерений распределение магнитного поля в долях хвоста получается в достаточно узком интервале значений Rеm. Сделан вывод, что для существования стационарного состояния магнитосферного хвоста необходимо, чтобы эффективная проводимость в плазменном слое подстраивалась под харак-теристики данного состояния.
Бесплатно
Периодическое появление вдоль магнитного хвоста Земли разрушений и усилений тока поперек хвоста
Статья научная
Продольные токи (ПТ) текут в ионосферу от границ неоднородностей поперечного магнитосферного тока (PMC) - источника этих ПТ. Одним из таких токов является ток утро-вечер поперек хвоста в токовом клине суббури (SCW) с парой ПТ в ночном секторе зоны 1 Ииджимы и Потемры (далее R1). Эта пара ПТ возникает вследствие разрушения PMC. Другой такой PMC - частичный кольцевой ток утро-вечер (DPR) с парой ПТ зоны 2 Ииджимы и Потемры (R2). Эта пара ПТ обусловлена усилением PMC/DRP. Эти две пары ПТ хорошо известны. В данной работе были определены также другие пять пар ПТ SCW- или DRP- типов, в целом мы имеем цепочку из семи пар. Использовались карты пространственного распределения плотности ПТ в полярной ионосфере для трех выбранных суббурь. Было обнаружено, что цепочка из семи пар ПТ расположена примерно вдоль меридиана полдень-полночь. Если принять знак плюс (минус) для типов SCW (DRP), то в этой цепочке каждая положительная пара периодически сменяет отрицательную. В предположении, что расстояние между соседними парами составляет половину длины волны λ/2 и с использованием значения периода T из наблюдений, была определена скорость V= λ/T. Было также найдено, что все ее различные значения в разных областях магнитосферы сравнимы с ожидаемыми значениями для V магнитозвуковых волн. Результаты были получены впервые. Использовались данные наземных магнитометров и оригинальная техника инверсии магнитограмм (ТИМ-2). Аналогов наших расчетов не существует в опубликованных работах, посвященных моделям ПТ и основанных на спутниковых измерениях. Возможно, спутник производит только локальные измерения, а изменяющиеся пространственные особенности и важные детали сглаживаются при усреднении спутниковых измерений.
Бесплатно
Перспективный радар НР-МСТ: потенциал и диагностические возможности
Статья научная
В ближайшие годы в районе Иркутска планируется строительство радара, сочетающего в себе возможности радаров некогерентного рассеяния (НР) и мезосферно-стратосферно-тропосферных радаров (МСТ) [Жеребцов и др., 2011]. Радар НР-МСТ представляет собой фазированную решетку, состоящую из двух разнесенных антенных полотен, с цифровой многоканальной приемной системой, позволяющей проводить детальную пространственно-временную обработку сигнала обратного рассеяния. Показаны характеристики, конфигурация и возможности антенной и приемопередающей систем радара. Оценивается потенциал радара в основных режимах работы, включающих исследование ионосферы методом НР на высотах более ~100 км и изучение атмосферы с помощью сигналов, рассеянных на флуктуациях показателя преломления, вызванных атмосферными турбулентными неоднородностями, на высотах до 100 км. Моделирование показало, что радар позволит проводить регулярные измерения параметров нейтральной атмосферы на высотах до 26 км, а также наблюдать мезосферное летнее эхо на высотах ~85 км в присутствии заряженных ледяных частиц (при увеличении числа Шмидта) и мезосферное зимнее эхо на высотах ~65 км при повышении фоновой электронной концентрации. Оценка возможностей радара при работе в режиме НР в высотных диапазонах 100-600 и 600-2000 км показала, что в дневных условиях при накоплении 10 мин верхняя граница определения электронной концентрации и температуры ионосферной плазмы составляет ~1500 и ~1300 км соответственно при стандартном отклонении не более 10 %. Верхний предел определения скорости дрейфа составляет ~1100 км при стандартном отклонении 45 м/с. Оценка интерферометрических возможностей радара показала, что он обладает высокой чувствительностью к угловым размерам объекта порядка 7.5 угл. мин, а потенциальная точность определения углов цели может достигать 40 угл. сек.
Бесплатно
Перспективы применения лидаров для исследования средней и верхней атмосферы
Статья научная
В статье предложен набор параметров, качественно характеризующих параметры лидаров, функционирующих в режиме счета фотонов детектирования эхо-сигналов. На основе предложенных параметров осуществляется оценка требований к элементам и узлам лидаров, предназначенных для лазерного зондирования средней и верхней атмосферы в дневное время. Анализируется использование следующих явлений взаимодействия лазерного излучения с атмосферной средой: упругого, комбинационного и резонансного рассеяния, дифференциального поглощения.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследования физических характеристик плазмы при различных проявлениях солнечной активности и ее отсутствии с помощью количественных оценок относительного содержания примесных ионов Fe и O в разных интервалах энергий. Показано, что максимальные значения отношения Fe/O соответствуют потокам частиц от импульсных вспышек для ионов с энергиями
Бесплатно
Поведение полного электронного содержания во время пролета и взрыва Челябинского метеороида
Статья научная
Исследовано поведение полного электронного содержания (ПЭС) в ионосфере во время пролета и взрыва Челябинского метеороида 15 февраля 2013 г. В 02:00-05:00 UT в вариациях ПЭС обнаружены возмущения, характерные для ударной акустической волны. Эти возмущения начали регистрироваться через 14 мин после взрыва метеороида, имели период около 15 мин и амплитуду колебаний 0.1-0.5 TECU, превышавшую уровень фоновых флуктуаций в контрольные дни. Возмущения распространялись радиально от точки взрыва с горизонтальной скоростью 320-350 м/с, близкой скорости звука в нижней атмосфере. В 08:00-09:00 UT на большинстве рассматривавшихся GPS-станций зарегистрированы интенсивные возмущения ПЭС амплитудой 0.5 TECU и более, имевшие форму волновых пакетов длительностью 30-40 мин. Решение вопроса, является ли этот эффект следствием взрыва Челябинского метеороида или имеет другую природу, требует дальнейших исследований.
Бесплатно
