Ионосферные эффекты солнечного затмения 11 августа 2018 года над Китаем

1Черногор, ЛФ, 1Милованов, ЮБ
1Харьковский национальный университет имени В.Н.Каразина, Харьков, Украина
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2020, 36(6):37-64
Start Page: Динамика и физика тел Солнечной системы
Мова: украинский
Анотація: 

Целью работы является описание ионосферных эффектов частного солнечного затмения 11 августа 2018 года над Китаем, изученных с помощью GPS-технологий. СЗ представляют собой редкие явления природы. В течение 2-3 часов происходит перестройка процессов на поверхности Земли, в атмосфере, геокосмосе, то есть в системе Земля — атмосфера — ионосфера — магнитосфера (ЗАИМ). Реакция этой системы зависит от положения в цикле солнечной активности, сезона, времени суток и состояния атмосферной и космической погоды. Поэтому изучение реакции системы ЗАИМ на СЗ остается актуальной задачей. Реакция сопровождается контролируемыми динамическими процессами, изучение которых позволяет лучше понять строение околоземной среды. В этом заключается общенаучная значимость исследований реакции системы ЗАИМ на СЗ. Практическая значимость заключается в следующем. СЗ вызывают значительные возмущения параметров среды в системе ЗАИМ, которые существенно влияют на распространение радиоволн практически всех диапазонов, а следовательно, и на функционирование средств радионавигации, радиолокации, телекоммуникации, радиоастрономии и дистанционного зондирования сред. Эффекты СЗ в ионосфере изучаются в течение примерно 100 лет. На сегодняшний день достаточно хорошо исследованы регулярные эффекты: уменьшение в течение затмений концентрации электронов, температур электронов и ионов, вариации ионного состава, вертикальные движения плазмы. Существенно меньше изучены нерегулярные эффекты, которые могут отличаться при различных затмениях. Особенностью СЗ над Китаем было то, что оно наблюдалось в предзаходный период (по местному времени). Максимальная наблюдаемая фаза затмения для территории Китая изменялась в пределах от 0.07 до 0.52. Площадь затмения при этом составляла 0.02...0.42. Начало затмения в разных частях Китая наблюдалось в интервале времени 09:54—10:05 UT, а конец — с 10:07 UT до 11:10 UT. Продолжительность СЗ менялась от нескольких минут примерно до 67 минут. Незначительная продолжительность затмения и движение вечернего терминатора повлияли на ионосферные эффекты СЗ. Состояние космической погоды в период затмения было вполне благоприятным для наблюдения эффектов СЗ в ионосфере. Для выявления отклика ионосферы на СЗ 11 августа 2018 обрабатывались регистрации сигналов глобальной навигационной спутниковой системы. С помощью измеренных псевдодальностей в двухчастотном приемнике рассчитаны ионосферные задержки сигнала и, соответственно, вертикальное полное электронное содержание (ПЭС). Несмотря на влияние солнечного терминатора, удалось уверенно выделить ионосферные эффекты СЗ. Эффекты СЗ оказались достаточно малыми через низкие значения фазы СЗ. Над Китаем наблюдалось воронкоподобное уменьшение ПЭС, которое имело протяженность по широте около 1300 км и по долготе около 2000 км. Относительное уменьшение ПЭС составило около 7 %. Затмение сопровождалось генерацией апериодических возмущений ПЭС со скоростью около 0.4—0.8 TECU/ч и продолжительностью около 105 минут. Волновые возмущения, вызванные СЗ, уверенно не наблюдались. Это связано с малой величиной фазы СЗ и незначительным возмущением концентрации электронов.

Ключові слова: GPS-технология, апериодические возмущения, ионосфера, полное электронное содержание, солнечное затмение