Аномальная ионосферная буря 20–23 марта 2003 г.: результаты измерений и моделирования

Рубрика: 
Космическая и атмосферная физика
Григоренко, ЕИ, Пазюра, СА, Таран, ВИ, Черногор, ЛФ
Косм. наука технол. 2005, 11 ;(3-4):004-019
https://doi.org/10.15407/knit2005.03.004
Язык публикации: Русский
Аннотация: 
Приведены результаты наблюдений и моделирования динамических процессов в геокосмосе, которые сопровождали двухфазную ионосферную бурю 20–23 марта 2003 г.Самую сильную негативную фазу этой бури можно поднести к аномальной, потому что она проходила на фоне умеренного возмущения геомагнитного поля (Ар = 29, Кр = 5). Рассмотрены основные механизмы, которые формируют развитие положительной и отрицательной фаз бури. Особое внимание уделено диагностике процессов, сопровождавших смену фаз бури, которая состоялась в период захода Солнца (около 18.00 UT). Проведено моделирование и исследование эффектов термосферных возмущений, а также теплового режима нейтральных и заряженных составляющих верхней атмосферы Земли во время бури. Наблюдение выполнено с помощью радара некогерентного рассеяния в Харькове.
Полный текст (PDF)
References: 
1. Акимов Л. А., Григоренко Е. И., Таран В. И., и др. Комплексные радиофизические и оптические исследовании динамических процессов в атмосфере и геокосмосе, вызван­ных солнечным затмением 11 августа 1999 года // Зару­бежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлек­троники.—2002.—№ 2.—С. 25—63.
2. Брюнелли Б Е., Намгаладзе А. А. Физика ионосферы. — М.: Наука, 1988.—528 с.
3. Бэнкс П. М. Тепловая структура ионосферы // ТИИЭР — 1969.—57, № 3 —С. 6—30.
4. Гармаш К. П., Леус С. Г., Пазюра С. А. и др. Статистиче­ские характеристики флуктуаций электромагни тного поля Земли // Радиофизика и радиоастрономия.—2003.—8, № 2.—С. 163—180.
5. Григоренко Е. И. Исследования ионосферы по наблюдени­ям эффекта Фарадея при некогерентном рассеянии радио­волн // Ионосферные исследования. — М.: Сов. радио, 1979.—Т. 27.—С. 60—73.
6. Григоренко Е. И., Дзюбанов Д. А., Лысенко В. Н. и др. Магнитная, ионосферная и атмосферная бури большой интенсивности в сентябре 1998 года: сравнение результатов измерений и моделирования // Космічна наука і технологія,—2003.—9, № 4.—С. 49—66.
7. Григоренко Е. И., Дзюбанов Д. Л.. Таран В. И., Черногор Л. Ф. Ионосферные и атмосферные эффекты уникальной магнитной бури в сентябре 1998 года: сопоставление результатов наблюдений и моделирования // Современные проблемы физики и высокие технологии: Матер. Междунар. конф., посвященной 125-летию ТГУ, 75-летию СФТИ и 50-летию РФФ ТГУ. — Томск.—2003.—С. 351—354.
8. Григоренко Е. И., Емельянов Л. Я., Таран В. И.. Черногор Л. Ф. Результаты наблюдений процессов в ионосфере, сопутствующих геомагнитной буре 25 сентября 1998 года, при помощи радара пекогерентного рассеяния в Харькове // Тр. XX Всерос. конф. по распространению радиоволн. — Нижний Новгород, 2002.—С. 56—57.
9. Григоренко Е. И., Лысенко В. Н., Пазюра С. А. и др. Аномальная ионосферная буря 21 марта 2003 года // Космічна наука і технологія.—2004.—10, № 1.—С. 4—II.
10. Григоренко Е. И., Лысенко В. Н., Таран В. И., Черногор Л. Ф. Результаты радиофизических исследований процессов о ионосфере, сопровождавших сильнейшую геомагнитную бурю 25 сентябри 1998 г. // Успехи современной радио­электроники.—2003.—№ 9.—С. 57—94.
11. Григоренко Е. И., Лысенко В. Н., Таран В. И., Черногор Л Ф. Особенности теплового режима нейтральной атмосферы во время магнитной бури 25.09.98 // Вестник нац. техн. ун-та «ХПИ»: Сб. науч. тр., тем. вып. "Радиофизика и ионосфера".—2003.—4, вып. 7.—С- 27—30.
12. Григоренко Е. И., Лысенко В Н., Таран В. И., Черногор Л Ф. Аномальная ионосферная буря 21 марта 2003 года // Третья Украинская конференция по перспективным косми­ческим исследованиям: Сб. тез. — Кацивели, 2003.— С. 113.
13. Григоренко Е. И., Таран В. И., Черногор Л. Ф. Колебания электромагнитного поля и движение плазмы в верхней атмосфере, сопровождавшие уникальную геомагнитную бу­рю 25 сентября 1998 г. // Сб науч. тр. Пятой Российской конференции по атмосферному электричеству. — Влади­мир, 2003.—Т. 1.—С. 167 — 170.
14. Григоренко Е. И., Таран В И., Черногор Л. Ф. Волновые возмущения в ионосфере, сопутствовавшие геокосмической буре 25 сентября 1998 г. // Современные проблемы физики и высокие технологии: Матер. Междунар. конф., посвященной 125-летию ТГУ, 75- летию СФТИ и 50- летию РФФ ТГУ. — Томск, 2003.—С. 348—351.
15. Григоренко Е. И., Таран В. И., Черногор Л. Ф. Динамиче­ские процессы в ионосфере, сопровождавшие сильнейшую геомагнитную бурю 25 сентября 1998 г. // Современные проблемы физики и высокие технологии: Матер, междунар конф., посвященной 125-летию ТГУ, 75-летию СФТИ и 50-летию РФФ ТГУ — Томск, 2003.—С. 344—347.
16. Григоренко Е. И., Таран В. И., Черногор Л. Ф. Динамиче­ские процессы в верхней атмосфере и вариации электриче­ского поля в течение уникальной геомагнитной бури 25 сентября 1998 г. // Сб. науч. тр. Пятой Российской конференции по атмосферному электричеству. — Влади­мир, 2003.—Т. 1,—С. 164—167.
17. Данилов А. Д., Морозова Л. Д, Ионосферные бури в области F2. Морфология и физика (обзор) // Геомагнетизм и аэрономия.—1985.—25, № 5.—С. 705—721.
18. Данилов А. Д., Морозова Л. Д.. Мирмович Э. Г. О возможной природе положительной фазы ионосферных бурь // Геомагнетизм и аэрономия.—1985.—25, № 5.— С. 768—772.
19. Иванов-Холодный Г. С., Михайлов А. В. Прогнозирование состояния ионосферы (детерминированный подход). — Л.: Гидрометеоиздат, 1980.—190 с.
20. Кринберг И. А., Тащилин А. В. Ионосфера и плазмосфера. - М.: Наука, 1984 —190 с.
21. Серебряков Б. Е. Исследование процессов в термосфере во время магнитных возмущений // Геомагнетизм и аэроно­мия.—1982.-22, № 5.—С. 776—781.
22. Таран В. И. Исследование ионосферы в естественном и искусственно возмущенном состояниях методом некогерен­тного рассеяния // Геомагнетизм и аэрономия.—2001.—41, № 5.—С. 659—666.
23. Таран В. И., Григоренко Е. И. Ионосферно-протоносферные процессы во время естественных возмущений по данным Харьковского радара некогерентного рассеяния // Сб. тр. первой Украинской конференции по перспективным космическим исследованиям. — 2001.—С. 119—124.
24. Таран В. И., Григоренко Е. И., Лысенко В Н., Пуляев В. А. Ионосферные эффекты магнитных бурь по наблюдениям па радаре некогерентного рассеяния в Харькове // Информ. технологии: наука, техника, технология, образование, здо­ровье: Сб. науч. тр. ХГПУ. —1999.—Вып. 7. ч. 3.— С. 381—383.
25. Таран В. И., Лысенко В. Н., Григоренко В. И. Особенности процессов переноса плазмы и ионосферно-протоносферного взаимодействия во время магнитных бурь // Вестник нац. техн. ун-та «Харьковский политехнический институт»: Сб. науч. тр.—2001.—Вып. 4,—С. 261—264.
26. Banks Р. М. Charged parlicle temperatures and electron thermal conductivity in the upper atmosphere // Ann. Geophys.—1966.—22.—P. 577—584.
27. Buonsanto M. J. Millstone Hill Incoherent Scatter F Region Observations During the Disturbances of June 1991 // J. Geophys. Res —1995. —100, N A4 — P. 5743—5755.
28. Buonsanto M. J. Ionospheric Storms — a Review // Space Sci. Rev.-1999.—88.—P. 563—601.
29. Chernogor L. F., Grigorenko Ye. I., Taran V. I., Tyrnov O. F. Dynamic processes in the near-Earth plasma during the September 25, 1998 magnetic storm from Kharkiv incoherent scatter radar data // XXVII General Assembly of the International Union of Radio Science, Programme, Poster Presentations Maastricht Exhibition and Congress Centre (МЕСC, Maastricht the Netherlands. 17—24 August 2002. — P. 2280.
30. Dalgarno A.. Degges T. C. Electron cooling in the upper atmosphere // Planet. Space Sci.—1968.—16.—P. 125—132.
31. Farley D. T. Faraday rotation measurements using incoherent scatter // Radio Sci.—1969-—4.—P. 143—152.
32. Foster J. C., Rich F. J. Prompt midlatitude electric field effects during severe geomagnetic storms // J. Geophys. Res.— 1998.—103 —P. 26.367—26.372.
33. Foster J. C., Cummer S., Inan U. S. Midlatitude particle and electric field effects at the onset of the November 1993 Geomagnetic Storm // J. Geophys. Res.—1998.—103.— P. 26.359—26.366.
34. Gonzales W. D., Jozelyn J. A., Kamide Y., Kroehl H. W. What is a geomagnetic storm? // J. Geophys. Res.—1994.—99, N A4.-P. 5771—5792.
35. Hedin A, E. MSIS-86 thermospheric model // J. Geophys. Res.—1987,—92. N A5.—P. 4649—4662.
36. Mikhailov A. V., Forster M. Some F2-layer Effects During the January 06-11, 1997 CEDAR Storm Period as Observed with the Millstone Hill Incoherent Scatter Facility // J. Atmos. Solar-Terr. Phys.—1999,—61.—P. 249—261.
37. Mikhailov A. V., Foster J. C. Daytime Thermosphere Above Millstone Hill during severe geomagnetic storms // J. Geophys. Res.—1997.-102.—P. 17.275—17.282.
38. Mikhailov A. V., Schlegel K. Self-consistent modelling of the daytime electron density profile in the ionospheric F region // Ann. Geophys.—1997. —15.—P. 314—326,
39. Mikhailov A. V., Skoblin M. G., Forster M. Daytime F2-layer positive storm effect at middle and lower latitudes // Ann. Geophys.—1995.—13.—P. 532—540.
40. Pavlov A. V. The role of vibrationally excited oxygen and nitrogen in the ionosphere during the undisturbed and geomagnetic storm period of 6-12 April 1990 // Ann. Geophys.— 1998 —16.—P. 589- 601.
41. Pavlov A. V., Buonsanlo M. J., Schlesier A. C., Richards P. G. Comparison of models and data at Millstone Hill during the 5-11 June 1991 Storm // J. Atmos. Solar-Terr. Phys.—1999.— 61.—P. 263—279.
42. Prolss J. W. On explaining the local time variation of ionos­pheric storm effects // Ann. Geophys -1993.—11.—P. 1—9.
43. Richards P. G., Torr D. G., Buonsanto M. J., Sipler D. P. Ionospheric effects of the March 1990 magnetic storm: Com­parison of theory and measurement // J. Geophys. Res.— 1994.—99, N A12. —P. 23.359-23.365.
44. Salah J. E., Evans J. V. Measurements of thermospheric temperature by incoherent scatter radar // Space Res.— 1973.—13.—P. 267—286.
45. Salah J. E., Evans J. V., Alcayde D., Bauer P. Comparison of exospheric temperatures at Millstone Hill and St-Santin // Ann. Geophys.—1976.—32. fasc. 3.—P. 257—266.
46. Schlesier A. C., Buonsanlo M. J. The Millstone Hill Ionospheric Model and its Application to the May 26-27. 1990. Ionospheric Storm // J. Geophys. Res —1999.-104. N АІ0.— P. 22.453- 22.468.
47. Shunk R. W., Nagy A. F. Electron temperature in the F region of the ionosphere: theory and observations // Rev. Geophys. Space Phys.—1978 —16, N 3. -P. 355—399.
48. Taran V. I., Grigorenko Ye. I., Kiyashko G. A. The F region ionosphere response on the severe magnetic storm on September 25, 1998 // Космічна наука і технологія. Додаток: Space Plasma physics—2001.—7, № 2.—С. 42 -46.

49. Waldteufel P. Combined incoherent scatter F1 region observa­tions // J. Geophys Res.—1971 —76 —P. 6995—6999