Physics of auroral phenomena : proceedings of the 34th Annual seminar, Apatity, 01 - 04 March, 2011 / [ed.: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2011. - 231 с. : ил.

Ионосферные возмущения во время геомагнитных бурь в сентябре 2005 года и декабре 2006 года Ne, 1 с5 см-3 8 сентября 2005 Ne, 1.е5 см-3 11 сентября 2005 Постановка задачи и описание данных наблюдений Данное исследование посвящено численному моделированию ионосферных эффектов геомагнитных бурь. Исследования проводились с использованием модели ГСМ ТИП, разработанной в Западном отделении ИЗМИРАН. Модель ГСМ ТИП, детально описанная в ( Namgaladze et al., 1988), была дополнена новым блоком расчета электрических полей и зонального тока в ионосфере Земли ( Клименко и др., 2006). При расчете термосферных и ионосферных эффектов геомагнитных бурь в сентябре 2005 года и в декабре 2006 года входные параметры модели задавались так же, как и в {Klimenko et al., 2011b; Клименко и Клименко, 2011). Как отмечалось выше, 30 минутная, согласно {Vasyliunas, 1970; Kikuchi et al., 2010), задержка вариаций продольных токов второй зоны относительно изменений разности потенциалов через полярные шапки учитывалась в течение всего рассматриваемого периода времени. Высыпания энергичных частиц рассчитывались с использованием эмпирической модели Zhang and Paxton (2008). Для тестирования полученных результатов модельных расчетов было проведено их сравнение с данными наблюдений. Последние представляют собой поведение термосферных и ионосферных параметров, полученное с помощью различных приборов, как на поверхности Земли, так на космических аппаратах. В качестве источника данных о поведении параметров главного максимума электронной концентрации в ионосфере использовался Иркутский цифровой ионозонд DPS-4 {Reinisch et al., 1997), ионограммы которого были обработаны в интерактивном режиме с помощью программного комплекса SAO Explorer {Reinisch et al., 2004). Вертикальные профили электронной плотности были получены с помощью СНР EISCAT, расположенного в Tromso. Кроме того, мы использовали данные измерений нейтральной плотности на UT, час Ne, 1.е5 см-3 11 сентября 2005 Рис. 2. Данные измерений (вверху) и результаты модельных расчетов (внизу) суточных вариаций вертикальных распределений электронной концентрации над EISCAT (Tromso) 8 и 11 сентября 2005 г. борту спутника CHAMP, а также концентрации и температуры электронов на спутниках DMSP-17 и DMSP- 19 на высотах пролетов этих спутников. Основные результаты и обсуждение На рис. 1 показано рассчитанное поведение критической частоты и высоты максимума F2-cnoa ионосферы, foF2 и hmF2, над Иркутском с 9 по 14 сентября 2005 г. (пунктирные и сплошные линии), а Рис. 3. Плотность нейтральной атмосферы, измеренная спутником также данные наземного зондирования CHAMP (тонкие линии) и рассчитанная в модели (жирные линии) (светлые и темные кружки) для 11.09.2005. спокойных и возмущенных условий, соответственно. Отметим, что абсолютные значения foF2, полученные в результатах модельных расчетов меньше, чем наблюдаемые значения. Причиной этого является переоценка плотности нейтральной атмосферы в модели ГСМ ТИП, которая приводит к переоценке потерь ионизации на высотах F-области ионосферы. Из рисунка видно, что в результатах модельных расчетов над станцией Иркутск в неосвещенное время суток 9 сентября формируется положительное возмущение foF2, а 11-14 сентября отрицательные возмущения foF2, что согласуется с данными наблюдений. Кроме того, в представленных результатах модельных расчетов видно формирование положительного возмущения в foF2, наблюдавшегося 11 сентября в дневное время. Из этого можно сделать вывод о том, что учет задержки вариаций продольных токов второй зоны.относительно изменений разности потенциалов через полярные шапки играет очень важную роль в ионосферном отклике на геомагнитные возмущения. Что касается поведения hmF2 над станцией Иркутск, то результаты модельных расчетов и данные наблюдений хорошо согласуются между собой как по абсолютным значениям, так и по амплитуде возмущений. Рис. 2 демонстрирует суточные вариации вертикальных распределений электронной плотности над СНР EISCAT (Tromso), полученные в результатах расчетов с использованием модели ГСМ ТИП и наблюдавшиеся в спокойных условиях 8 сентября и во время бури 11 сентября. Общей характерной 163