Исследование влияния гелиофизических возмущений на

Исследование влияния гелиофизических возмущений на состояние нижней ионосферы
в высоких широтах
О.М. Лебедь, А.В. Ларченко, С.В. Пильгаев, Ю.В. Федоренко
Полярный геофизический институт, г. Апатиты, Россия
Проблема мониторинга D-слоя ионосферы в высоких широтах является актуальной.
Известно, что в ОНЧ диапазоне имеет место связь скорости распространения
электромагнитных импульсов, возбуждаемых молниевыми разрядами, с профилем
проводимости нижней ионосферы. Однако глубина проникновения электромагнитного поля
этого диапазона частот в ионосферу невелика, что приводит к отсутствию влияния верхней
части D-слоя на поле в волноводе Земля-ионосфера.
В работе рассмотрены результаты измерений скорости распространения
атмосфериков от дальних разрядов молний на высокоширотной трассе «ЛовозероБаренцбург» в СНЧ диапазоне. Измерения велись как в спокойных гелиофизических
условиях, так и во время вспышек на Солнце в 2011-2012 гг. Для выявления связи
результатов измерений скорости с состоянием нижней ионосферы в окрестности трассы
применялась модель распространения с двойным экспоненциальным профилем
проводимости ионосферы. Анализ наблюдений показал, что в спокойное время при
изменении освещенности нижней ионосферы в течение суток скорость распространения
атмосфериков испытывает регулярный суточный ход, некоррелированный с глобальными
изменениями скорости, оцененными по частоте первого шумановского резонанса. Повидимому, это связано с изменением состояния нижней ионосферы в окрестности трассы. В
возмущенных гелиофизических условиях в марте 2012 г., когда наблюдалось вторжение
высокоэнергичных протонов в ионосферу Земли, характер суточных вариаций скорости
распространения атмосфериков изменился. С 5 марта 2012 г. значения скорости
уменьшились примерно на 20 тыс. км/с. После вспышки Х-класса 7 марта 2012 г. отмечалось
нарушение суточного хода скорости. Если в спокойное время скорость ночью была больше,
чем днем, то после вспышки 7 марта суточный ход скорости изменился на обратный.
Аналогичное поведение отмечалось во время вспышки 26 декабря 2011 г. Уменьшение
скорости распространения атмосфериков во время вспышек на Солнце наблюдалось не
всегда. Так, во время вспышки, произошедшей 23 октября 2011 г., значения скорости
увеличились примерно на 20 тыс. км/с относительно спокойного времени.
По результатам измерений скорости распространения атмосфериков вдоль
высокоширотной трассы продемонстрирована возможность оценки дневных профилей
проводимости в спокойных и в возмущенных условиях. Показано хорошее соответствие
оцененных профилей с профилями проводимости, полученными из ракетных экспериментов
в разное время.