Physics of auroral phenomena : proceedings of the 38th annual seminar, Apatity, 2-6 march, 2015 / [ed. board: A. G. Yahnin, N. V. Semenova]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2015. - 189 с. : ил., табл.

МОДЕЛЬ ЗИМНЕГО НОЧНОГО ГЛАВНОГО ИОНОСФЕРНОГО ПРОВАЛА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЕЙ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ А.Т. Карпачев1, В.В. Клименко2, М.В. Клименко2, Л.В. Пустовалова 1 1 ИЗМИРАН им. Н.В. Пушкова, Москва, Россия, e-mail: karp@izmiran.ru 2Западное отделение ИЗМИРА Н им. Н.В. Пушкова, Калининград, Россия, e-mail: maksim. klimenko@mail. ru Аннотация. Представлено описание эмпирической модели зимнего ночного главного ионосферного провала, разработанной в ИЗМИРАН. Приведены различные распределения основных выходных параметров модели, ко­ торые могут быть получены при использовании интернет ресурса, расположенного на Web-сайте ИЗМИРАН. Введение Под главным ионосферным провалом (ГИП) обычно понимают структуру, в которой электронная концен­ трация ионосферной плазмы Ne значительно падает в относительно узком интервале субавроральных широт вблизи экваториальной границы аврорального овала. Конфигурация ГИП (форма и локализация) является предметом интенсивных исследований. Это обусловлено тем, что ГИП существенно влияет на надежность радиосвязи на радиотрассах, проходящих через субавроральные широты, а именно, появление ГИП является одной из основных причин срыва радиосвязи на таких трассах (смотри, например, (Благовещенский и Же­ ребцов, 1987)). До настоящего времени были построены несколько эмпирических моделей положения ми­ нимума ГИП (смотри, например, (Kohnlein and Raitt, 1977; Karpachev et al., 1996; Werner and Prolss, 1997)). Однако, полной модели ГИП, которая бы учитывала не только положение, но и форму провала, до сих пор все еще не существует, хотя попытки построить такую модель предпринимались неоднократно (смотри, на­ пример, {Halcrow and Nisbeth, 1977; Feichter and Leitinger, 2002)). В международной справочной модели ио­ носферы IRI структура ГИП специально не выделена и только в одной из эмпирических моделей, а именно, модели СМИ (Часовитин и др., 1988), приближенно отражена конфигурация ГИП. В данной работе пред­ ставлено описание представляемой медианной модели положения и формы зимнего ночного главного ионо­ сферного провала для северного полушария, которая может быть использована для долгосрочного прогноза субавроральной ионосферы, а также основные результаты, полученные с помощью этой модели. Модель размещена на Web-сайте ИЗМИРАН http://www.izmiran.ru/ionosphere/sm-mit/. Описание модели ГИП Модель главного ионосферного провала создавалась в два этапа - вначале была построена модель положе­ ния минимума провала, а затем, с учетом этого положения, строилось пространственное распределение foF l в области ГИП. Необходимость такого подхода диктуется сильной зависимостью положения минимума провала от местного времени и долготы. Для построения модели ионосферного провала использовались данные спутников «Космос-900», «Интеркосмос-19» и CHAMP. Для минимума солнечной активности (2004-2009 гг., F ю .7 < 100) использовались прямые зондовые измерения Nc на низкоорбитальном спутнике CHAMP (~ 8000 витков). Данные измерений на высоте спутника CHAMP приводились к высоте максимума слоя F2. Для этого использовалась модель IRI. Поскольку высоты спутника 418-474 км в ночных условиях находятся не намного выше высоты максимума слоя F2 (360-420 км), ошибки коррекции не должны быть большими. Действительно, сравнение исходных и приведенных к высоте максимума слоя F1 широтных раз­ резов в области провала показало лишь незначительные различия в форме провала, в то время как положе­ ние провала вообще не изменялось вследствие коррекции. Умеренная солнечная активность (1978-1979 гг.) в модели представлена данными прямых измерений Ne с низкоорбитального спутника «Космос-900» (около 2500 витков). «Космос-900» обращался по практически круговой орбите, высота которой с течением време­ ни уменьшилась от 550 км до 350 км. Поскольку эти высоты незначительно превышают высоту максимума слоя F2 и положение провала практически не изменяется с высотой, данные «Космос-900» были использо­ ваны для построения модели положения минимума ночного ГИП. Для периода высокой солнечной активно­ сти (1979-1981 гг., Fwj = 150-250) использовались данные внешнего зондирования со спутника «Интеркос­ мос-19» (свыше 1000 пролетов в высокоширотной ночной ионосфере, во время которых было получено око­ ло 10000 ионограмм внешнего зондирования для ночных часов местного времени). Полученная аналитиче­ ская зависимость положения минимума ночного ГИП от местного времени и долготы описывает его более точно по сравнению с другими моделями. Положение минимума ночного провала задается в модели по формуле: Ф(Г, Я) = 60° - 0 .7(Г -0.1 f 2 - 0.01/3) + 1 .2 cos(A + 40°) - 1.1 cos(22- 39°), в которой учитывается за- *P hysics o f Auroral Phenom ena", Proc. XXXVIII A nnual Sem inar, A patity, pp. 130-133, 2 0 1 5 © Kola Science Centre, Russian Academy o f Science, 2015 Polar Geophysical Institute 130