Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

ДИАГНОСТИКИ ИОНОСФЕРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ В УСЛОВИЯХ МАГНИТНОГО ВОЗМУЩЕНИЯ

Ширапов Д.Ш. Литвинова М.А.
В работе [1] исследованы закономерно­сти изменения ионосферных электрических по­лей в дневном и ночном секторах в возмущен­ных условиях. Изменения электрического поля в дневном секторе контролируется параметрами межпланетного магнитного поля (ММП) и сол­нечного ветра, а в ночном секторе - процессом пересоединения в ночном хвосте магнитосферы.

Задачей данной работы является разра­ботка простого метода диагностика изменений электрического поля в двух секторах ионосфе­ры в ходе развития магнитных возмущений.

Исходными данными являются стандарт­ный индекс авроральной магнитной активности AL и индекс магнитной активности в полярной шапке северного полушария PCN, а также маг­нитные измерения на 90 станциях мировой сети в период выполнения исследований по между­народной программе CDAW-9C [2]. Данные за­даны через 6 минут и принадлежат интервалу (00.00-12.00)UT 3 мая 1986 года. По магнитным измерениям на станциях на основе «техники ин­версии магнитограмм» [3] с использованием мо­делей волновой [4] и корпускулярной [5] частей проводимости ионосферы были рассчитаны:

  1. Максимальные разности электриче­ских потенциалов U(1)pс, вычисленные по днев­ному сектору и контролируемые в возмущен­ных условиях, в основном, электрическим по­лем солнечного ветра.
  2. Максимальные разности электриче­ских потенциалов U(2)вычисленные по ночно­му сектору и контролируемые в возмущенных условиях, в основном, пересоединением в ноч­ном хвосте.

Вычисленные по методу [6] значения U(1)и U(2) относятся к 4 последовательным суббурям.

В работе [7] показано, что меж­ду электрическим полем солнечного ветра Еsw = V√B2y+B2zsin2 θ/2) (где V - скорость сол­нечного ветра, By и Bz - азимутальная и верти­кальная компоненты ММП, θ - угол между на­правлением вектора магнитного поля Земли и полным вектором ММП) и индексом PCN суще­ствует высокая корреляция с учетом запаздывания последнего в среднем на 20 минут. Следователь­но, также между U(1)и PCN должна существо­вать высокая корреляция. Проверка показала, что это действительно так. Кривые U(1) и PCN изме­няются подобным образом с коэффициентом кор­реляции R=0,88 и уравнением регрессии

   

В работе [8] получена функция связи па­раметров ММП и солнечного ветра с ночной магнитной активностью в магнитосфере

(где α=4,4·10-6 ( мВ/м/(км/с)2 ) и показана, что эта функция наиболее оптимально коррелирует с AL индексом. Из выводов [8] и физики авроральных явлений следуют, что должна существовать тес­ная связь между значениями U(2) и AL, так как индекс AL является мерой изменений западной электроструи. Западная электроструя контроли­руется, в первую очередь, электрическим полем в ночном секторе, т.е. U(2)Проверка показала существование сильной корреляционной связи между кривыми изменений U(2) и |AL| с коэф­фициентом корреляции R=0,83 и уравнением ре­грессии

Таким образом, высокие коэффициенты корреляции R>0,8 для уравнений регрессий (1) и (2) указывают на тесную корреляционную связь индексов PCN и AL с ионосферными электриче­скими полями дневного и ночного секторах, со­ответственно. Следовательно, индексы магнит­ной активности PCN и AL могут быть использо­ваны для диагностики и восстановления значе­ний U(1)  и U(2) возмущенных условиях.

Вывод:

1. Показана возможность использова­ния индексов магнитной активности PCN и AL для оперативной диагностики и восстановления значений, электрических полей в высокоширот­ной ионосфере, соответственно, в дневном U(1) и  ночном U(2)секторах полярной ионосферы в условиях магнитного возмущения.

Список литературы

  1. Ширапов Д.Ш. Закономерности изме­нения дневного и ночного электрических полей в ионосфере в ходе суббури // Космические ис­следования. 2009. Т.47. № 5. С. 397-402.
  2. Mishin V.M., Bazarzhapov A.D., Saifu-dinova T.I., Lunyushkin S.B., Opgenoorth H. In­vestigation of the CDAW9C-1 substorm // Proce­edings of the Third International Conference on Substorms (ICS-3). Versailles. France. 12-17 May 1996 (ESA SP-389). 1996. P. 121-125.
  3. Mishin V.M. The magnetogram inversion technique and some applications // Space Science Reviews. 1990. V.53. P. 83-164.
  4. Robinson R.M., Vondrak R.R. Measu­rements of E region ionization and conductivity produced by Solar illumination at high latitu­des // Journal of Geophysical Research. 1984. V.89. P. 3951-3956.
  5. Ширапов Д.Ш., Мишин В.М., Базаржапов А.Д., Сайфудинова Т.И. Адаптированная динамическая модель проводимости ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 2000. Т.40.№ 4. С. 69-73.
  6. Ширапов Д.Ш., Мишин В.М., Урба-нович В.Д. Эффект насыщения ионосферного электрического поля во время сильных возму­щений // Геомагнетизм и аэрономия. 2002. Т. 42. № 1. С. 83-87.
  7. Troshichev O.A., Andrezen V.G., Venner-strom S., Friis-Christensen E. Magnetic activity in the polar cap - a new index // Planetary and Space Science. 1988. V.36. P. 1095-1102.
  8. Petrukovich A.A., Rusanov A.A. AL in­dex dependence on the solar wind input revisited // Advances in Space Research. 2005. Issue 12. V36. P. 2440-2444.

Библиографическая ссылка

Ширапов Д.Ш., Литвинова М.А. ДИАГНОСТИКИ ИОНОСФЕРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ В УСЛОВИЯХ МАГНИТНОГО ВОЗМУЩЕНИЯ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2010. – № 12. – С. 134-135;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=1027 (дата обращения: 24.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074