1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геомагнетизм и аэрономия
  4. T. 63, № 3, 2023

Геомагнетизм и аэрономия, 2023, T. 63, № 3, стр. 340-348

Возмущения в магнитосфере и ионосфере в отсутствие пятен на Солнце

Т. Л. Гуляева *

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН)
Москва, Троицк, Россия

* E-mail: gulyaeva@izmiran.ru

Поступила в редакцию 19.10.2022
После доработки 25.11.2022
Принята к публикации 28.11.2022

Аннотация

Выполнен анализ геомагнитной и ионосферной активности за 541 возмущенный день (Kp > 3.0) без пятен на Солнце с 1995 по 2021 гг. Представлены оценки вариаций глобальных ионосферных индексов WU (положительные возмущения полного электронного содержания), WL (отрицательные возмущения), их разности WE и планетарного индекса Wp. Исходный W-индекс принимает значения от –4 до +4 с шагом 1, характеризующие меру отклонения текущего значения полного электронного содержания от спокойной медианы, а глобальные индексы WU, WL, WE, Wp выведены на основе глобальных карт GIM-TEC Лаборатории реактивного движения, JPL. Исследование сезонной зависимости показало два уровня ионосферной возмущенности: менее возмущенная ионосфера в течение 1996‒1998 гг. и 2018‒2021 гг. и более значительные возмущения в течение 2004‒2010 гг. и 2016‒2017 гг. Для ионосферной изменчивости сезонные вариации различаются для двух рядов данных. В первом наборе данных впервые выявлены сезонные вариации скорости солнечного ветра Vsw на околоземной орбите с максимумами в равноденствие, аналогичные вариациям Kp-индекса. Второй ряд более возмущенной ионосферы относится ко времени перехода от эпохи высокой СА к более низкой СА, характеризующейся полной перестройкой физических условий на Солнце.

Список литературы

  1. − Афраймович Э.Л., Астафьева Э.И., Живетьев И.В. Солнечная активность и глобальное электронное содержание // ДАН. Т. 409. № 3. С. 399‒402. 2006.

  2. − Гуляев Р.А. Действительно ли солнечная корона отсутствовала в период Маундеровского минимума? // Астрономия-2018. Т. 2: Солнечно-земная физика – современное состояние и перспективы. М.: ГАИШ. С. 55‒58. 2018. https://doi.org/10.31361/eaas.2018-2.013

  3. − Гуляев Р.А., Гуляева Т.Л. Возрастание мощности центральной корональной дыры к минимуму солнечной активности: реакция ионосферы // Астрономия-2018. Т. 2: Солнечно-земная физика – современное состояние и перспективы. М.: ГАИШ. С. 59‒62. 2018. https://doi.org/10.31361/eaas.2018-2.014

  4. − Гуляева Т.Л., Хараламбус Х. Трехчасовые индексы ионосферной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 61. № 6. С. 741‒750. 2021. https://doi.org/10.31857/S0016794021060079

  5. − Ишков В.Н. Итоги и уроки 24 цикла – первого цикла второй эпохи пониженной солнечной активности // Астрон. журн. Т. 99. № 1. С. 54–69. 2022. https://doi.org/10.31857/S0004629922020050

  6. − Котонаева Н.Г., Коломина М.В., Михайлов В.В., Цыбуля К.Г., Филиппов М.Ю. Эффективность коррекции ионосферных моделей по данным одного ионозонда вертикального радиозондирования в период низкой солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 61. № 1. С. 85‒93. 2021. https://doi.org/10.31857/S0016794021010089

  7. − Тимченко А.В., Бессараб Ф.С., Клименко М.В., Радиевский А.В., Клименко В.В. Корреляционный анализ глобальных ионосферных карт полного электронного содержания в марте 2015 г. // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 62. № 3. С. 345‒354. 2022. https://doi.org/10.31857/S0016794022030191

  8. − Chen Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux during the deep solar minimum of 2007–2009? // J. Geophys. Res. ‒ Space. V. 116. A04304. 2011. https://doi.org/10.1029/2010JA016301

  9. − Clette F., Svalgaard L., Vaquero J.M., Cliver E.W. Revisiting the sunspot number: a 400-year perspective on the solar cycle // Space Sci. Rev. V. 186. № 1–4. P. 35–103. 2014. https://doi.org/10.1007/s11214-014-0074-2

  10. − Goncharenko L.P., Tamburri C.A., Tobiska W.K., Schonfeld S.J., Chamberlin P.C., Woods T.N., Didkovsky L., Coster A.J., Zhang S.-R. A new model for ionospheric total electron content: The impact of solar flux proxies and indices // J. Geophys. Res. ‒ Space. V. 126. № 2. e2020JA028466. 2021. https://doi.org/10.1029/2020JA028466

  11. − Gulyaeva T.L., Stanislawska I. Derivation of a planetary ionospheric storm index // Ann.-Geophysicae. V. 26. № 9. P. 2645‒2648. 2008. https://doi.org/10.5194/angeo-26-2645-2008

  12. − Gulyaeva T.L., Arikan F., Stanislawska I. Probability of occurrence of planetary ionosphere storms associated with the magnetosphere disturbance storm time events // Adv. Radio Sci. V. 12. P. 261‒266. 2014. https://doi.org/10.5194/ars-12-261-2014

  13. − Gulyaeva T.L., Arikan F. Statistical discrimination of global post-seismic ionosphere effects under geomagnetic quiet and storm conditions // Geomat. Nat. Haz. Risk. V. 8. № 2. P. 509‒524. 2017. https://doi.org/10.1080/19475705.2016.1246483

  14. − Gulyaeva T.L., Gulyaev R.A. Coherent changes of solar and ionospheric activity during long-lived coronal mega-hole from Carrington rotation CR2165 to CR2188 // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 179. P. 165‒173. 2018. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2018.07.007

  15. − Gulyaeva T.L., Arikan F., Sezen U., Poustovalova L.V. Eight proxy indices of solar activity for the International Reference Ionosphere and Plasmasphere model // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 172. P. 122‒128. 2018. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2018.03.025

  16. − Gulyaeva T.L., Haralambous H., Stanislawska I. Persistent perturbations of ionosphere at diminution of solar and geomagnetic activity during 21–24 solar cycles // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 221. Art. № 105706. 2021. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2021.105706

  17. − Gulyaeva T.L., Stanislawska I., Lukianova R. Arctic−Antarctic asymmetry of the ionospheric weather // Adv. Space Res. 2022. https://doi.org/10.1016/j.asr.2022.05.008

  18. − Hathaway D.H. The Solar Cycle // Living Rev. Sol. Phys. V. 12. № 1. Art № 4. 2015. https://doi.org/10.1007/lrsp-2015-4

  19. − Hernndez–Pajares M., Juan J.M., Sanz J. et al. The IGS VTEC maps: A reliable source of ionospheric information since 1998 // J. Geodesy. V. 83. № 3–4. P. 263–275. 2009. https://doi.org/10.1007/s00190-008-0266-1

  20. − Laštovička J. The best solar activity proxy for long-term ionospheric investigations // Adv. Space Res. V. 68. № 6. P. 2354‒2360. 2021. https://doi.org/10.1016/j.asr.2021.06.032

  21. − Lean J.L. Short term, direct indices of solar variability // Space Sci. Rev. V. 94. № 1‒2. P. 39‒51. 2000. https://doi.org/10.1023/A:1026726029831

  22. − Marques de Souza Franco A., Hajra R., Echer E., Bolzan M.J.A. Seasonal features of geomagnetic activity: a study on the solar activity dependence // Ann. Geophysicae. V. 39. № 5. P. 929–943. 2021. https://doi.org/10.5194/angeo-39-929-2021

  23. − Matzka J., Stolle C., Yamazaki Y., Bronkalla O., Morschhauser A. The geomagnetic Kp index and derived indices of geomagnetic activity // Space Weather. V. 19. № 5. e2020SW002641. 2021. https://doi.org/10.1029/2020SW002641

  24. − Nandy D., Muñoz–Jaramillo A., Martens P.C.H. The unusual minimum of sunspot cycle 23 caused by meridional plasma flow variations // Nature. V. 471. P. 80–82. 2011 https://doi.org/10.1038/nature09786

  25. − Nava B., Rodríguez-Zuluaga J., Alazo-Cuartas K., Kashcheyev A., Migoya-Orué Y., Radicella S.M., Amory-Mazaudier C., Fleury R. Middle- and low-latitude ionosphere response to 2015 St. Patrick’s Day geomagnetic storm // J. Geophys. Res. ‒ Space. V. 121. № 4. P. 3421–3438. 2016. https://doi.org/10.1002/2015JA022299

  26. – Schaer S., Gurtner W., Feltens J. IONEX: The IONosphere Map Exchange Format: Version 1.1. // Darmstadt, Germany: ESA/ESOC. 2015. ftp.aiub.unibe.ch/ionex/draft/ ionex11.pdf

  27. − Shue J.-H., Newell P.T., Liou K., Meng C.-I. Solar wind density and velocity control of auroral brightness under normal interplanetary magnetic field conditions // J. Geophys. Res. ‒ Space. V. 107. № A12. 1428. 2002. https://doi.org/10.1029/2001JA009138

  28. − Solanki S.K. Sunspots: an overview // Astron. Astrophys. Rev. V. 11. № 2–3. P. 153–286. 2003. https://doi.org/10.1007/s00159-003-0018-4

  29. − Solomon S.C., Qian L., Burns A.G. The anomalous ionosphere between solar cycles 23 and 24 // J. Geophys. Res. ‒ Space. V. 118. № 10. P. 6524–6535. 2013. https://doi.org/10.1002/jgra.50561

  30. − Somaila K., Yacouba S., Louis Z.J. Solar wind and geomagnetic activity during two antagonist solar cycles: Comparative study between the solar cycles 23 and 24 // Int. J. Phys. Sci. V. 17. № 3. P. 57‒66. 2022. https://doi.org/10.5897/IJPS2022.4998

  31. − Tapping K.F. The 10.7 cm solar radio flux (F10.7) // Space Weather. V. 11. № 7. P. 394–406. 2013. https://doi.org/10.1002/swe.20064

  32. − Viereck R.A., Floyd L.E., Crane P.C., Woods T.N., Knapp B.G., Rottman G., Weber M., Puga L.C., DeLand M.T. A composite Mg II index spanning from 1978 to 2003 // Space Weather. V. 2. № 10. S10005. 2004. https://doi.org/10.1029/2004SW000084

  33. − Zerbo J.L., Richardson J.D. The solar wind during current and past solar minima and maxima // J. Geophys. Res. ‒ Space. V. 120. № 12. P. 10 250‒10 256. 2015. https://doi.org/10.1002/2015JA021407

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геомагнетизм и аэрономия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал