Особливості магнітної та іоносферної бур 21—24 грудня 2016 р.

Луо, Ю, 1Чорногор, ЛФ
1Харківський національний університет імені В.Н.Каразіна, Харків, Україна
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2022, 38(5):51-80
Start Page: Динаміка і фізика тіл Сонячної системи
Мова: українська
Анотація: 

Сонячні бурі, які супроводжуються сонячними спалахами, викидами корональної маси та генерацією високошвидкісних потоків, призводять до значних збурень у системі Сонце — міжпланетне середовище — магнітосфера — іоносфера — атмосфера — Земля (внутрішні оболонки). У результаті на нашій планеті виникають геокосмічні бурі, у яких синергетично взаємодіють магнітні, іоносферні, атмосферні та електричні бурі. Магнітні та іоносферні бурі досліджуються досить давно. Помітно менше вивчено атмосферні бурі. Недостатньо також досліджено електричні бурі. Як виявилось, геокосмічні бурі та їхні складові відрізняються великою різноманітністю. Можна впевнено стверджувати, що немає двох однакових бур. Тому актуальною задачею є всебічне вивчення кожної нової геокосмічної бурі, її проявів і особливостей. Це буде сприяти адекватному процесу їхнього моделювання, а у перспективі — і прогнозуванню. Мета даної роботи — викладення результатів спостережень особливостей іоносферної та магнітної бур, які супроводжували геокосмічну бурю 21—24 грудня 2016 р. Для спостережень геомагнітного поля використовувався магнітометр-флюксметр, розташований у Магнітометричній обсерваторії ХНУ імені В. Н. Каразіна (49°38` пн.ш., 36°56` сх.д.). Для спостережень динаміки іоносферної плазми застосовувався допплерівський радар вертикального зондування та цифровий іонозонд, розміщені в Радіофізичній обсерваторії ХНУ імені В. Н. Каразіна (49°38` пн.ш., 36°20` сх.д.). Вимірювання на допплерівському радарі виконано на частотах 3.2 і 4.2 МГц. Нижче наводяться результати спостережень лише на частоті 3.2 МГц. Вимірювання на частоті 4.2 МГц виявились неефективними через низькі значення foF2 в нічний час (~2 МГц), при яких було відсутнє відбиття радіохвиль від іоносфери. В окремі проміжки часу відбиття радіохвиль від нічної іоносфери було відсутнім навіть на частоті 3.2 МГц. До початку магнітної бурі 20 грудня 2016 р. рівень H- і D-компонентів рідко перевищував 0.2…0.7 нТл. Раптовий початок бурі, який спостерігався в інтервалі часу 06:00…10:00, практично не вплинув на нього. У другій половині доби 21 грудня 2016 р. рівень флуктуацій епізодично збільшувався приблизно від 1 до 3…4 нТл. За наступні доби впритул до 25 грудня 2016 р. їхній рівень змінювався в основному від 1 до 2 нТл. Для H-компонента рівень збільшувався переважно в інтервалі часу 05:00… 15:00, а для D-компонента — в інтервалі часу 10:00…20:00. Слабка (потужністю 20 ГДж/с та енергією близько 0.45 ПДж) геокосмічна буря 21—24 грудня 2016 р. супроводжувалась помірною позитивною іоносферною бурею, а також трьома нега-тивними іоносферними бурями, одна з яких належала до дуже сильних, а дві інші — до сильних і помірних. Геокосмічна буря супроводжувалась помірною магнітною бурею з енергією близько 2 ПДж та потужністю близько 56 ГВт. Позитивна іоносферна буря практично не вплинула на рівень відбитого від іоносфери сигналу. Натомість протягом негативних іоносферних бур відбитий сигнал був дуже слабким або взагалі був відсутнім. Позитивна іоносферна буря істот-но вплинула на допплерівське зміщення частоти. При цьому зросла хвильова активність в іоносфері. Відносна амплітуда збурень концентрації електронів збільшилась від декількох процентів до 50 %, а період — від 6…12 до 40 хв. Не вдалося простежити за хвильовою активністю протягом негативних іоносферних бур. Під час тривалої магнітної бурі у піддіапазоні періодів 200…1000 с рівень D- та H-компонентів зростав від 0.2…0.3 та 0.3…0.5 до 1.0…2.0 та 1.0…1.8 нТл відповідно. Для піддіапазону 50…200 с рівень зростав від 0.3…0.5 та 0.3…0.5 до 0.5… 1.0 та 1.5…2.0 нТл. У піддіапазоні 10…50 с рівень зростав від 0.05… 0.06 та 0.10…0.15 нТл до 0.20…0.30 та 0.5…1.0 нТл. Порівняльний аналіз двох геокосмічних бур 21—24 грудня 2016 р. та 21—23 березня 2017 р. показав, що незважаючи на їхні відмінності, іоносферні та магнітні ефекти були зіставними.

Ключові слова: іоносферна буря, амплітуда сигналу, відносне збурення концентрації електронів, допплерівське зміщення частоти, магнітна буря, системний спектральний аналіз

Повний текст (PDF)