Солнечные вспышки и их воздействие на ионосферу Земли по данным GPS-наблюдений

Possibilities of the navigation satellite GPS system for detecting solar flare effect on the Earth’s ionosphere as well as geomagnetic disturbances in October–November 2003 caused by them are considered. As is shown signals of satellite navigation systems can be used both for registering the direct effect of solar flares and ionospheric storms originating at the same time and for detailed research into sudden ionospheric disturbances depending on Sun’s zenith angle, ionizing radiation type and station geographical location.

Метод радиопросвечивания ионосферы Земли по трассе спутник – наземный пункт , основанный на использовании навигационных спутниковых систем , может служить хорошим инструментом для обна ружения внезапных геомагнитных возмущений , возникающих в плазменной оболочке . Сигналы спутниковых навигационных систем , обеспечиваю щих глобальный мониторинг околоземного про странства , могут быть использованы как для регист рации прямого эффекта солнечных вспышек и воз никающих при этом ионосферных бурь , так и для детального исследования внезапных ионосферных возмущений в зависимости от зенитного угла Солн ца , типа излучения и географического расположения станций наблюдения [1, 2].

Увеличение интенсивности ионизирующего из лучения , наблюдаемого во время солнечных вспы шек , немедленно вызывает возрастание электронной концентрации в ионосфере . При этом изменение электронной концентрации в слое D и нижней части

Реакция ионосферы на солнечные вспышки 28 ок тября и 4 ноября 2003 г .

слоя E обусловлено увеличением рентгеновского излучения , в то время как в слое F – увеличением ультрафиолетового излучения . Поскольку интен сивность вспышки в различных спектральных уча стках изменяется со временем по - разному , можно определить эффект воздействия той или иной части спектра на состояние ионосферной плазмы . В ок тябре – ноябре 2003 г . на Солнце произошли экстре мальные события , которые по амплитуде отдельных характеристик солнечной активности превосходили все наблюдаемые явления на Солнце за последние 20 лет . Сверхмощная вспышка , самая мощная из ранее наблюдавшихся в рентгеновском диапазоне , и мощнейший корональный выброс произошли 28 октября на Солнце в группе пятен 486. Этот мощ ный выброс , предшествующий вспышке , был на правлен практически в сторону Земли . Вечером 4 ноября группа 486, уходя за лимб , выдала самую большую вспышку не только в серии , но и в исто рии рентгеновских наблюдений (X17.4+/3B S19W83, начало 19:32 UT, максимум 19:53 UT).

Для анализа воздействия гелиофизических вспы шек на полярную и среднеширотную ионосферу ис пользовались данные по радиопросвечиванию ионо сферы Земли сигналами спутников навигационной системы GPS по трассе спутник – Земля . Результаты обработки приведены на рисунке . Сравнение дли тельности ионосферных откликов , зарегистрирован ных 28 октября и 4 ноября 2003 г ., показывает , что для более мощной ноябрьской вспышки длитель ность отклика практически в два раза больше . Дли тельность ионосферного отклика по « фоновому уровню » практически соответствует длительности рентгеновского излучения .

Работа выполнена при поддержке программы ОФН РАН « Плазменные процессы в солнечной системе ».