Варіації параметрів середньоширотної іоносфери над Україною під час вельми помірної магнітної бурі 18 грудня 2019 р.

Кацко, СВ, Ємельянов, ЛЯ
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2023, 39(2):17-33
Start Page: Космічна фізика
Мова: українська
Анотація: 

Багаторічні дослідження показують, що слабкі і помірні магнітні бурі можуть викликати значні і не прогнозовані зміни стану іоносфери. Питання прогнозування реакції іоносфери в конкретному регіоні на зміни космічної погоди залишаються сьогодні актуальними, адже фізичні процеси, що відбуваються в іоносферній плазмі, є мінливими та складними. Особливий інтерес становлять іоносферні збурення зі змінними фазами в середніх широтах та їхні проникнення у низькі широти, виникнення сильних іоносферних бур у результаті помірних чи слабких магнітних бур. Мета роботи — експериментальні дослідження варіацій параметрів іоносферної плазми над Україною під час вельми помірної магнітної бурі 18 грудня 2019 р. Дослідження проведено з використанням методу некогерентного розсіяння радіохвиль, який має найбільш повні діагностичні можливості, та методу вертикального зондування. Спостереження провадилися в іоносферній обсерваторії Інституту іоносфери Національної академії наук та Міністерства освіти і науки України (м. Харків) за допомогою радара некогерентного розсіяння. Значення критичних частот одержано за допомогою портативного іонозонду. Також використано геофізичну інформацію про параметри космічної погоди та магнітосфери. Проаналізовано реакцію іоносфери над Харковом на геокосмічну бурю 18 грудня 2019 р. Встановлено, що вельми помірна магнітна буря (Kp = 4) викликала позитивне іоносферне збурення. Підвищення критичної частоти (до 1.6 раза) і відповідне збільшення концентрації електронів у максимумі шару F2 (до 2.6 раза) супроводжувалися ланцюгом змін у варіаціях основних параметрів іоносферної плазми: ви-соти максимуму шару F2 (зменшенням на 30 км), концентрації електронів у всьому діапазоні досліджуваних висот 200…450 км, температур електронів і іонів, вертикальної складової швидкості руху іоносферної плазми (зменшенням швидкості низхідного руху плазми Vz опівдні після початку магнітної бурі з подальшим відновленням швидкості, виникненням о 15:40 UT на висотах 360…420 км коливань у варіаціях Vz із квазіперіодом 1 год 50 хв і послабленням ефекту вечірнього екстремуму у варіаціях Vz з максимальними зменшеннями швидкості на цих висотах до 40…70 м/с). Наведено обґрунтування дії такого механізму формування позитивної іоносферної бурі: у денний зимовий час у середньоширотній іоносфері спрямований вниз дрейф плазми послаблюється через те, що звичайна циркуляція послаблена спрямованою у протилежну сторону циркуляцією, індукованою бурею. Вельми помірна магнітна буря 18 грудня 2019 р. викликала помітні зміни параметрів іоносферної плазми в усьому діапазоні досліджуваних висот. Отримані дані дали додаткову інформацію для вивчення сонячно-земних зв’язків і прогнозування стану іоносфери.

Ключові слова: іоносферна плазма, іоносферне збурення, геліофізична активність, магнітна буря, некогерентне розсіяння, позитивна іоносферна буря, сонячно-земні зв’язки