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.
Д.С. Котова и др. На рис. 6 показаны аналогичные наиболее интересные случаи из всех рассчитанных результатов расчетов КВ радиотрасс от второй передающей станции, излучающей радиоволны в меридиональном направлении от полюса к экватору при заданных параметрах передающей антенны в координатах геомагнитная широта-высота. Излучение радиоволн происходит не только с различными частотами, но и под различными углами места а передающей антенны. Видно, что в спокойных условиях происходит отражение всех излучаемых радиоволн, кроме одной. В активную фазу бури число радиотрасс, отраженных от ионосферы, становится на одну меньше. При этом значительно увеличивается дальность распространения радиоволн и появляется трасса, осциллирующая в области ионосферной долины между слоями F1 и F2. Отразившись от F2 слоя вниз, волна доходит до F 1 слоя, отражается от него вверх, и, дойдя до F2 слоя, отражается от него и уходит к Земле. Для того, чтобы понять поведение наиболее интересных радиотрасс, на рис. 7 они показаны на фоне изолиний электронной концентрации, построенных вдоль трассы распространения. Еще более интересные результаты мы получили на фазе восстановления бури. Видно, что из всех рассмотренных радиоволн остаются лишь две, которые не проходят ионосферу насквозь. Эти две трассы имеют наибольшую протяженность и имеют осциллирующий вид. Можно заметить, что область осцилляции в этом случае также находится в области долины между слоями F1 и F2, но несколько ниже, чем в активную фазу бури. На рис. 7 показаны трассы и интегральные затухания радиоволн с различными частотами и углами места а передающей антенны 2-ой радиостанции на фоне изолиний электронной концентрации вдоль трасс. Для радиоволны с частотой 8.5 МГц и а = 25° хорошо видно влияние пространственных неоднородностей электронной плотности на характер ее распространения. Высокая плотность ионосферной плазмы в спокойных условиях 1 мая приводит к тому, что отражение к Земле рассматриваемых радиоволн происходит на высотах нижней части F2 области ионосферы. Понижение плотности плазмы 2 мая и наличие неоднородностей в ее распределении вдоль трассы приводят к осциллирующему виду трассы. Значительное падение плотности плазмы 3 мая приводит к тому, что радиоволна проходит ионосферу насквозь, испытывая преломление, но не отражаясь от ионосферы. Аналогичным образом представлены трассы радиоволн с частотой 6.2 МГц и а = 33° и с частотой 7.0 МГц и а = 30°. Заключение В настоящей работе при моделировании распространения КВ радиоволн использовалась глобальная трехмерная теоретическая модель системы термосфера-ионосфера ГСМ ТИП для описания неоднородной анизотропной среды. Показано, что совместное использование модели распространения радиоволн и ГСМ ТИП адекватно описывает КВ радиотрассы в ионосфере Земли. Рассмотрены особенности формирования радиотрасс в условиях геомагнитной бури 1-3 мая 2010 г. для высокоширотной области ионосферы и показано, что изменения параметров F области высокоширотной ионосферы приводят к изменению характера распространения радиоволн. В главную фазу бури происходит рост fo F l порядка 20% на средних широтах и ее падение в высоких широтах порядка 40%. В восстановительную фазу бури происходит рост fu F l порядка 10% на более низких широтах и ее падение в высоких широтах порядка 40%. Список литературы Захаров В.Е., Черняк А.А. (2007). Численная модель распространения радиотрасс коротких радиоволн в ионосфере, Вестник РГУ им. И. Канта, Калининград, Вып. 3, 36-40. Клименко М.В. и др. (2006). Численное моделирование электрического поля и зонального тока в ионосфере Земли - Динамо поле и экваториальный электроджет, Геомагнетизм и аэрономия, 46(4), 485-494. Клименко М.В. и др. (2011а), Ионосферные возмущения во время геомагнитных бурь в сентябре 2005 года и декабре 2006 года, Proceedings o f the 34'hAnnual Seminar “Physics o fAuroral Phenomena", Apatity, 1- 4 March, 2011. Apatuty, 2011, 162-165. Клименко M.B. и др. (20116). Ионосферные эффекты последовательности геомагнитных бурь 9-14 сентября 2005 г., Геомагнетизм и аэрономия , 51(3), 368-380. Котова Д.С.и др. (2013). Вестник БФУ им. И. Канта, Серия «Физико-математические науки», Калининград, Вып. 10 (в печати). Klimenko M.V.et al. (201 la). Disturbances in the ionospheric F-region peak heights in the American longitudinal sector during geomagnetic storms of September 2005, Advances in Space Research, 48(7), 1184-1195, doi:10.1016/j.asr.2011.06.002. Klimenko M.V. et al. (2011b). Numerical modeling of ionospheric effects in the middle- and low-latitude F region during geomagnetic storm sequence of 9—14 September 2005, Radio Sci., 46, RS0D03, doi: 10.1029/2010 RS004 590. Klimenko M.V. et al. (2012). Various Magnetospheric Inputs to the GSM TIP Model for Investigation of Ionospheric Response to Geomagnetic Storm Event on 2-3 May 2010, Proceedings o f the 35th Annual Seminar ".Physics o fAuroral Phenomena", Apatity, 28 February - 2 March, 2011. Apatuty: KSC RAS, 111-114. Namgaladze A.A. et al. (1988). Global Model of the Thermosphere-Ionosphere-Protonosphere System, PAGEOPH, 127(2/3), 219-254. Sahai Y Et al (2011), Effects of geomagnetic super storms on the ionospheric F-region in the South American sector using a GPS technique: A review, Asian Journal of Physics, 20(4), 1-20. 177
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz