Physics of auroral phenomena : proceedings of the 36th Annual seminar, Apatity, 26 February – 01 March, 2013 / [ed. board: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2013. - 215 с. : ил., табл.

“Physics o f Auroral Phenomena", Proc. XXXVI Annual Seminar, Apatity, pp. 1 7 4 -1 7 7 , 2013 © Kola Science Centre, Russian Academy of Science, 2013 Polar Geophysical Institute ОТКЛИК ИОНОСФЕРЫ НА ГЕОМАГНИТНУЮ БУРЮ 2 МАЯ 2010 г. И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ КВ-РАДИОВОЛН В ВЫСОКОШИРОТНОЙ ИОНОСФЕРЕ Д .С. Котова1, М.В. Клименко2, В.В. Клименко2, В.Е. Захаров1 1Балтийский федеральный университет им. И. Канта, г. Калининград, e-mail: darshu@ yandex.ru 2Западное отделение ИЗМИРА Н им. Н.В. Пушкова, Калининград, Россия, e-mail: maksim. klimenko@mail. ru Введение Ранее в работах (Клименко и др., 2011а,б; Klimenko et al., 201 la,b; Sahai et al., 2011; Klimenko et al., 2012) были представлены результаты численных расчетов ионосферных эффектов геомагнитных бурь в 2000-2011 гг., полученные при различных постановках задачи с использованием Глобальной Самосогласованной Модели Термосферы, Ионосферы и Протоносферы (ГСМ ТИП) (Namgaladze et al., 1988; Клименко и др., 2006), разработанной в 3 0 ИЗМИРАН. В этих работах проведено сравнение полученных результатов с данными наблюдений в высоко-, средне- и низкоширотной и экваториальной ионосфере и рассмотрены механизмы формирования ионосферных возмущений. Сравнение результатов модельных расчетов различных ионосферных параметров с данными наблюдений выявило качественное, а иногда и количественное согласие. В данном исследовании мы воспользовались результатами модельных расчетов отклика ионосферы на геомагнитную бурю 2-3 мая 2010 г. в постановке задачи, описанной в работе (Klimenko et al., 2012), с использованием модели ГСМ ТИП при различном задании входных параметров модели. На рис. 1 показана геомагнитная обстановка за рассматриваемый период. Видно, что буря началась 2 мая с SSC в -09:00 UT. Затем последовали главная фаза бури, достигшая своего максимума в 15:00 UT, и фаза восстановления. Постановка задачи и описание параметров среды В исследованиях, результаты которых представлены в данной работе, использовалась модель распространения радиоволн, разработанная в БФУ им. И. Канта (Захаров и Черняк, 2007), и модель среды ГСМ ТИП. Ранее была проведена работа по адаптации этих двух моделей (Котова и др., 2013). Расчеты КВ радиотрасс проводились по схеме, показанной на рис. 2. На рис. 3 представлены долготно-широтные распределения критической частоты foF2 и высоты максимума ^2-слоя hmF2 в спокойных условиях 1 мая, а также возмущения этих параметров в главную (2 мая) и восстановительную (3 мая) фазы бури, рассчитанные для 15:00 UT в модели ГСМ ТИП. Хорошо видны такие крупномасштабные пространственные неоднородности F области ионосферы, как главный ионосферный провал и экваториальная аномалия. Рассмотрим механизмы формирования положительных и отрицательных возмущений параметров максимума F2 слоя 2 мая. Для этого нам понадобятся карты возмущений меридиональной компоненты скорости термосферного ветра и состава нейтральной атмосферы в виде отношения концентрации атомарного кислорода «(О) к концентрации молекулярного азота «(N2), показанные на рис. 4. Вариации hmF2 связаны прежде всего с вариациями скорости термосферного ветра, положительные эффекты foF2 вызываются ветром, а отрицательные - изменениями состава. Несмотря на изменения состава нейтральной атмосферы (уменьшение отношения «(О) к «(N2)), которое приводит к уменьшению fo F l порядка 40% в высоких широтах, появление дополнительного ветра к экватору приводит к положительному эффекту в fo F l на средних широтах. Максимум возмущения ветра приходится на высокие широты, а максимум положительного возмущения fo F l порядка 20% - на средние широты. Смещение максимума положительных возмущений fo F l к средним широтам связано с тем, что силовые линии геомагнитного поля в высоких широтах близки к вертикальным. Поэтому в F области высокоширотной ионосферы влияние термосферного ветра на 174 Схема исследования 1. Модель распространения радиоволн (Захаров и Чарняс, 2007) Интерполируем данные 2 в узлы сетки 1 2. Модель ГСМ ТИП (NamgaliuUe it al., 1988; Клименха к др., 2006) 3. Расчет радиотрасс в трехмерно- _____ неоднородной ионосфере Рис. 2 Схема исследования I Г -I 1 I -Г "|-Г 1-1 -| г 03.OS.2OIO Рис. 1 Поведение индексов геомагнитной активности Dst, Кр, AL и АЕ в период 1-3 мая 2010 г.