Physics of auroral phenomena : proceedings of the 39th annual seminar, Apatity, 29 February-4 March, 2016 / [ed. board: N. V. Semenova, A. G. Yahnin]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2016. - 167 с. : ил., табл.

“Physics o f Auroral Phenomena ”, Proc. XXXIX Annual Sem inar, A patity, pp. 115-118. 2 0 1 6 ftt/jU j Geophysical © Polar Geophysical Institute, 2016 Institute ЧИСЛЕННОЕ И ЭМПИРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ f oFl В ОБЛАСТИ ГЛАВНОГО ИОНОСФЕРНОГО ПРОВАЛА М.В. Клим енко1'2, В.В. К лим енко1, Н.В. Ч ири к1, А .Т . К арпачев', Л.В. П устовалова' 'Калининградский филиал И ЗМИРА Н им. Н .В. П уш кова, Калининград, Россия, e-mail: maksim .klimenko@mail.ru 2Балт ийский Ф едеральный Университет им. И. Канта, Калининград, Россия 3И ЗМ И РАН им. Н.В. Пушкова, Москва, Россия, e-mail: karp@ izm iran.ru Аннотация. В данном исследовании дана оценка качества воспроизведения распределения электронной концентрации в области главного ионосферного провала современными численными и эмпирическими моделями. Делается вывод о необходимости улучшения опции URSI для описания параметров максимума F2 слоя в международной справочной модели ионосферы IRI. Введение Главный ионосферный провал (ГИП) является главной структурой зимней субавроральной ионосферы, поскольку зимой он наблюдается в 95% случаев при высокой солнечной активности и практически всегда при низкой солнечной активности [Карпачев, 2003]. Впервые ГИП был обнаружен по данным спутника Alouette Muldrew в 1965 г. Под ГИП обычно понимают структуру, в которой электронная концентрация ионосферной плазмы Ne значительно падает в относительно узком интервале субавроральных широт вблизи экваториальной границы аврорального овала. Форма и положение ГИП являются предметом интенсивных исследований, что связано с их существенным влиянием на надежность радиосвязи на радиотрассах, проходящих через субавроральные широты. В данной работе представлено распределение критической частоты максимума F2 слоя, foF2, полученное в результатах расчетов на численной модели, из различных эмпирических моделей и по данным радиозатменных наблюдений. Описание моделей и данных наблюдений Глобальная Самосогласованная Модель Термосферы, Ионосферы и Протоносферы [Намгаладзе и др., 1990] была разработана в Западном отделении ИЗМИРАН. Модель основана на численном интегрировании системы квазигидродинамических уравнений непрерывности, движения и теплового баланса для нейтральных и заряженных частиц холодной околоземной плазмы совместно с уравнением для электрического потенциала в интервале высот от 80 км до геоцентрического расстояния в 15 земных радиусов. Интегрирование моделирующих уравнений осуществляется на глобальной пространственной сетке с шагами 5° по широте и 15° по долготе. В модели ГСМ ТИП используется дипольное приближение геомагнитного поля с учетом несовпадения географической и геомагнитной осей. Расчеты проводились с заданием эмпирической модели продольных токов, построенной по данным измерений спутников Magsat и 0rsted [Lukyanova et al., 2006] для дней зимнего и летнего солнцестояния при низкой (F10.7=80) и средней (F10.7=121) солнечной активности. Ранние исследования показали, что опции URSI и CCIR модели International Reference Ionosphere (IRI) в среднем дают хорошие результаты по воспроизведению параметров максимума /^-слоя на средних широтах в спокойных геомагнитных условиях. В опции CCIR, основанной на экспериментальных данных наземных станций и спутников, моделируемые значения для южного полушария и океанов получаются экстраполяцией вдоль линий постоянного магнитного диполя [Jones and Gallet, 1962], тогда как опция URSI использует результаты теоретической модели ионосферы, которые приводятся в соответствие с наблюдаемыми значениями fo F l [Fox and McNamara, 1988]. В международной справочной модели ионосферы IRI структура ГИП специально не выделена и только в одной из глобальных эмпирических моделей, а именно, модели СМИ [Часовитин и др., 1988], приближенно отражена конфигурация ГИП. Модель главного ионосферного провала [Karpachev et al., 2016], созданная в ИЗМИРАН на основе спутниковых данных Интеркосмос-19, Космос-900 и CHAMP, применима в ночное время зимой на всех долготах северного и южного полушария в интервале местного времени 18:00-06:00 LT для любого уровня солнечной активности. Модель описывает среднемесячное климатологическое состояние субавроральной ионосферы для спокойных геомагнитных условий с Кр = 2. В данной работе также использовались данные наблюдений, полученные радиозатменным методом с помощью спутников CHAMP. GRACE и COSMIC с 2001 по 2015 гг. На основе этих данных для каждого узла глобальной пространственной сетки для полуночных условий зимнего и летнего солнцестояния (ноябрь-февраль и май-август) была найдена линейная зависимость foF2 от индекса солнечной активности FH) 7 и были построены карты foF2 в области ГИП. 115