Экваториальные плазменные пузыри: влияние зонального термосферного ветра

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Есть ряд теоретических исследований, указывающих на ключевую роль зональных термосферных ветров в процессах генерации и эволюции экваториальных плазменных пузырей. Однако нет достаточного количества наблюдательных данных, подтверждающих связь этих явлений. Для исследования этой связи проведен детальный сравнительный и корреляционный анализ LT-вариаций вероятности наблюдения экваториальных плазменных пузырей и скорости зонального термосферного ветра. Использованы данные наблюдений экваториальных плазменных пузырей, регистрируемых на борту спутника ISS-b (~972−1220 км) в периоды солнцестояний и равноденствий. Также использованы данные наблюдений скорости зонального термосферного ветра, полученные на борту спутника CHAMP (~380−450 км). Получено, что указанные характеристики при сравнении подобны и имеют очень сильную корреляцию (R ≅ 0.9) летом, сильную корреляцию (R ≅ 0.8) зимой и (R ≅ 0.79) в равноденствие. Выявлено, что во все сезоны задержка развития максимумов вероятности наблюдения экваториальных плазменных пузырей по отношению к максимумам скорости западного ветра составляет 1–3 ч, что хорошо согласуется с оценкой времени развития “затравочных” возмущений и временем подъема пузырей до высот верхней ионосферы. Выявленные результаты могут считаться новым подтверждением теоретического положения (модель Kudeki) о ключевом влиянии зональных западных термосферных ветров на процесс генерации экваториальных плазменных пузырей.

Об авторах

Л. Н. Сидорова

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

Автор, ответственный за переписку.
Email: lsid@izmiran.ru
Россия, Москва, Троицк

Список литературы

  1. − Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука. 499 с. 1998.
  2. − Сидорова Л.Н., Филиппов С.В. Долготная статистика плазменных “пузырей”, видимых на высотах верхней ионосферы в концентрации Не+ // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 53. № 1. С. 64–77. 2013.
  3. − Сидорова Л.Н., Филиппов С.В. Долготная статистика плазменных “пузырей”: Возможное влияние тропосферы // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 56. № 4. С. 514–524. 2016.
  4. − Сидорова Л.Н., Филиппов С.В. Экваториальные плазменные “пузыри”: Влияние термосферных ветров, модулированных приливной волной DE3 // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 58. № 2. С. 225–233. 2018.
  5. − Сидорова Л.Н., Филиппов С.В. Ветровая подготовка генерации экваториальных плазменных “пузырей”// Геомагнетизм и аэрономия. Т. 59. № 3. С. 333–339. 2019.
  6. − Сидорова Л.Н. Экваториальные плазменные “пузыри”: Изменчивость широтного распределения с высотой // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 61. № 4. С. 445–456. 2021. https://doi.org/10.31857/S0016794021040167
  7. − Abdu M.A., de Medeiros R.T., Sobral J.H.A. et al. Spread F plasma bubble vertical rise velocities determined from spaced ionosonde observations // J. Geophys. Res. V. 88. P. 9197–9204. 1983.
  8. − Hanson W.B., Coley W.R., Heelis R.A. et al. Fast equatorial bubbles // J. Geophys. Res. V. 102. № A2. P. 2039–2045. 1997.
  9. − Huba J.D., Joyce G., Krall J. Three-dimensional equatorial spread F modeling // Geophys. Res. Lett. V. 35. L10102. 2008. https://doi.org/10.1029/2008GL033509
  10. − Hysell D.L., Kudeki E. Collisional shear instability in the equatorial F region ionosphere// J. Geophys. Res. V. 109. № A11301. 2004. https://doi.org/10.1029/2004JA010636
  11. − Hysell D.L., Larsen M.F., Swenson C.M., Wheeler T.F. Shear flow effects at the onset of equatorial spread F // J. Geophys. Res. V. 111. № A11317. 2006. https://doi.org/10.1029/2006JA011923
  12. − Kudeki E., Bhattacharyya S. Postsunset vortex in equatorial F-region plasma drifts and implications for bottomside spread-F // J. Geophys. Res. V. 104. № 12. P. 28163–28170. 1999.
  13. − Kudeki E., Akgiray A., Milla M.A. et al. Equatorial spread-F initiation: post-sunset vortex, thermospheric winds, gravity waves // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 69. № 17–18. P. 2416–2427. 2007.
  14. − Liu H., Lühr H., Watanabe S. et al. Zonal winds in the in equatorial upper thermosphere: Decomposing the solar flux, geomagnetic activity, and seasonal dependencies // J. Geophys. Res. V. 111. № A07307. 2006. https://doi.org/10.1029/2005JA011415
  15. − Liu H., Yamamoto M., Lühr H. Wave-4 pattern of the equatorial mass density anomaly: A thermospheric signature of tropical deep convection // J. Geophys. Res. Lett. V. 36. № L18104. 2009. https://doi.org/10.1029/2009GL039865
  16. − McClure J.P., Hanson W.B., Hoffman J.F. Plasma bubbles and irregularities in the equatorial ionosphere // J. Geophys. Res. V. 82. № 19. P. 2650–2656. 1977.
  17. − RRL. Summary Plots of Ionospheric Parameters obtained from Ionosphere Sounding Satellite-b. Tokyo: Radio Research Laboratories Ministry of Posts and Telecommunications. V. 1–3. 1983.
  18. − RRL. Summary Plots of Ionospheric Parameters obtained from Ionosphere Sounding Satellite-b. Tokyo: Radio Research Laboratories Ministry of Posts and Telecommunications. Special Report. V. 4. 1985.
  19. − Sidorova L.N., Filippov S.V. Topside ionosphere He+ density depletions: seasonal/longitudinal occurrence probability // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 86. P. 83–91. 2012https://doi.org/10.1016/j.jastp.2012.06.013
  20. − Sidorova L.N., Filippov S.V. Four-peak longitudinal distribution of the equatorial plasma bubbles observed in the topside ionosphere: Possible troposphere tide influence // Adv. Space Res. V. 61. № 6. P. 1412–1424. 2018. https://doi.org/10.1016/j.asr.2017.12.035
  21. − Woodman R.F., La Hoz C. Radar observations of F-region equatorial irregularities // J. Geophys. Res. V. 81. P. 5447− 5466. 1976.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (83KB)
Метаданные
3.

Скачать (78KB)
Метаданные
4.

Скачать (80KB)
Метаданные

© Л.Н. Сидорова, 2023