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", Ргос. XXXIX A n n u al Sem inar, A patity, pp. 123-126, 2 0 1 6 © Polar Geophysical Institute, 2016 Polar Geophysical Institute НАПРАВЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ВЕТРА И ОРИЕНТАЦИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ АНИЗОТРОПИИ МЕЛКОМАСШТАБНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В F-ОБЛАСТИ СРЕДНЕШИРОТНОЙ ИОНОСФЕРЫ Н .Ю . Романова (Полярный геоф изический институт , Мурманск, e-mail: rom anova@ pgi.ru) Аннотация. Исследуются мелкомасштабные неоднородности электронной плотности в F-области среднеширотной ионосферы. Ориентация поперечной анизотропии Т А неоднородностей сопоставлена с направлением HWM07 горизонтального ветра для каждого случая. Показано, что неоднородности в перпендикулярной к магнитному полю плоскости вытягиваются вдоль направления горизонтального ветра. Известно, что мелкомасштабные неоднородности электронной плотности (от нескольких сотен метров до первых километров) в F-области ионосферы вытянуты вдоль геомагнитного поля. В работе [1] дана их классификация по соотношению осей. Приведены типы неоднородностей: стержни (rods, соотношение осей а: 1:1), крылья (winds, a:b:l, а>Ь) и листы (sheets, а:а:1). Предполагается, что наблюдение стержней более вероятно в высоких широтах, а наблюдение крыльев и листов - в средних широтах. С использованием метода спутникового радиозондирования и математической обработки радиосигнала [2], в работе [3] описаны случаи наблюдения в среднеширотной ионосфере поперечно-анизотропных неоднородностей. Их параметры схожи с параметрами высокоширотных неоднородностей [4]: они вытянуты преимущественно вдоль геомагнитного поля (ось а) и в некотором направлении перпендикулярно ему (ось р), т.е. поперечно­ анизотропны. При различных геофизических условиях поперечная анизотропия, так же как и в высоких широтах, имеет различную ориентацию (угол Ч'д) относительно направления на север. Это сходство позволило предположить существование в средних широтах некоторого механизма, управляющего ориентацией поперечной анизотропии УА, аналогичного дрейфу плазмы Е х В для высокоширотных неоднородностей. Но электрические поля в средних широтах в спокойных условиях малы (1-5 мВ/м), соответственно, незначителен и электромагнитный дрейф, в то время как величина горизонтального нейтрального ветра в ночное время может достигать 200 м/с [5]. Поэтому цель данной работы - сопоставить полученные в работе [3] экспериментальные данные об ориентации поперечной анизотропии Ч'д с теоретическими расчетами направления горизонтального ветра, выполненными на основе модели HWM07 [6,7]. Наблюдения В период с июля 2008 г. по март 2012 г. ПГИ проводил регулярный прием радиосигналов низкоорбитальных (-1000 км) отечественных навигационных спутников тремя наземными станциями, расположенными в средних широтах, в г. Острогожск (50.87°N, 39.06°Е), г. Ростов-на-Дону (47.21°N, 39.70°Е) и г. Сочи (43.58°N, 39.77°Е). Эти станции входят в состав радиотомографической установки ПГИ КНЦ РАН. Несмотря на длительное наблюдение, итоговое количество данных, пригодных для сопоставления с моделью HWM07, невелико - 161, что составляет -3% от общего числа спутниковых сеансов. В основном, это связано с освещенностью: амплитудные сцинтилляции в спутниковом сигнале (показатель присутствия неоднородностей в ионосфере) наблюдались преимущественно в ночное время суток. Затем, интенсивность сцинтилляций не всегда была достаточной для применения метода Терещенко и др. [1] для определения параметров а, Р и Т А. Далее покажем, что в различных ситуациях наблюдается согласие между ориентацией поперечной анизотропии ХРАи направлением горизонтального ветра lFw. На рис. 1 (столбец слева) приведены два независимых примера наблюдения изолированного максимума в широтном профиле графика дисперсии логарифма относительной амплитуды спутникового сигнала. Максимумы получены 27 июня 2011 г. разными станциями с интервалом в 4 часа. Наличие изолированного максимума, в несколько раз превышающего уровень фона, позволяет определить параметры мелкомасштабных неоднородностей путем аппроксимации его теоретической кривой-моделью подбором величин а. р и Ч'А. Эти величины считаются постоянными в области, занимаемой максимумом. Ширина теоретического максимума зависит от вытянутости неоднородностей вдоль а и перпендикулярно р магнитному полю. Пространственное положение теоретического максимума зависит от азимутальной ориентации поперечной вытянутости р в плоскости, перпендикулярной магнитному полю. Эта величина называется «ориентация поперечной анизотропии» Ч'д, измеряется в градусах и отсчитывается по часовой стрелке от направления на географический север. Аппроксимация максимумов моделью изотропных неоднородностей не обнаруживает согласия между обеими кривыми при любых других параметрах модели неоднородностей. Следовательно, неоднородности в Введение 123