И.А. Насыров1,2, Д.А. Когогин1, А.В. Шиндин 2, С.М. Грач2, Р.В. Загретдинов1, А.Б. Белецкий3, В.В. Емельянов1
1Казанский ( Приволжский ) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия
2 Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, г. Нижний Новгород, 603950, Россия
3Институт солнечно-земной физики СО РАН, г. Иркутск, 664033, Россия
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ
Полный текст PDF
DOI:
Для цитирования: Насыров И.А., Когогин Д.А., Шиндин А.В., Грач С.М., Загретдинов Р.В., Белецкий А.Б., Емельянов В.В. Метод построения пространственной картины распределения полного электронного содержания в области стимулированного оптического свечения ионосферы // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки. – 2021. – Т. 163, кн. 1. – С. 59–76. – doi: 10.26907/2541-7746.2021.1.59-76.
For citation: Nasyrov I.A., Kogogin D.A., Shindin A.V., Grach S.M., Zagretdinov R.V., Beletsky A.B., Emeljanov V.V. The method of plotting a spatial distribution pattern of the total electron content in the region of artificial airglow of the ionosphere. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Fiziko-Matematicheskie Nauki, 2021, vol. 163, no. 1, pp. 59–76. doi: 10.26907/2541-7746.2021.1.59-76. (In Russian)
Аннотация
Разработан метод построения пространственной картины распределения полного электронного содержания (ПЭС) в области стимулированного свечения ионосферы в красной линии оптического спектра (λ = 630 нм) в экспериментах по воздействию на ионосферу мощным радиоизлучением стенда СУРА. Для отработки метода был выбран сеанс измерений 29 августа 2016 г., в течение полутора часов которого (18:40–20:10 UTC) ионосферные и погодные условия варьировались незначительно и позволили провести синхронные оптические измерения стимулированного свечения ионосферы из двух пространственно разнесённых пунктов (п. Васильсурск и п. Магнитка, расположенный в ∼ 170 км к востоку от стенда СУРА). Проведённые оптические измерения позволили построить область искусственного свечения в трёхмерной проекции и определить пространственное положение возмущённой области ионосферы (ВО), стимулированной мощным радиоизлучением стенда СУРА. Метод построения пространственной картины распределения электронной плотности в ВО основан на проведении совместного анализа вариаций ПЭС на радиотрассах «навигационный спутник – наземный пункт» для ряда приёмных станций глобальных навигационных спутниковых систем, расположенных в радиусе ∼ 160 км от стенда СУРА. Применение метода позволяет получить значения вариаций электронной плотности для различных пространственных сечений ВО ионосферы. Анализ экспериментальных данных, проведённый при помощи разработанного метода, показал, что в поле мощной радиоволны возникает вытянутая вдоль силовых линий геомагнитного поля возмущённая область, которая имеет достаточно сложную структуру. На границах области с пониженной электронной концентрацией возникают плазменные неоднородности с повышенной электронной плотностью. Перепад ∆Ne/Ne на границах ВО, то есть между областями с повышенной и пониженной электронной концентрацией, может достигать ∼ 10%. Масштабы ВО составляют l⊥ ≈ 45 ÷ 60 км поперёк и l|| ≥ 70 км вдоль силовых линий магнитного поля Земли.
Ключевые слова: ионосфера, ГНСС, полное электронное содержание, искусственные ионосферные неоднородности, мощное коротковолновое радиоизлучение, стенд СУРА, стимулированное свечение ионосферы
Благодарности. Эксперименты проведены на УНУ СУРА, УНУ СУРА поддержана грантом Министерства науки и высшего образования РФ, полученным в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы», уникальный идентификатор проекта RFMEFI62020X0003, номер соглашения 075-15-2020-529. Метод обработки экспериментальных данных разработан при поддержке Российского научного фонда: обработка оптических измерений – проект № 20-12-00197; совместный анализ синхронных измерений вариаций ПЭС и искусственного свечения, визуализация результатов, подготовка текста публикации – проект № 19–72–00072.
Литература
Поступила в редакцию 03.12.2020
Насыров Игорь Альбертович, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры радиоэлектроники; старший научный сотрудник НИЛ кафедры распространения радиоволн и радиоастрономии
Казанский (Приволжский) федеральный университет
ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
пр. Гагарина, д. 23, г. Нижний Новгород, 603950, Россия
E-mail: inasyrov@kpfu.ru
Когогин Денис Александрович, кандидат физико-математических наук, ассистент кафедры радиоэлектроники
Казанский (Приволжский) федеральный университет ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия
E-mail: dkogogin@kpfu.ru
Шиндин Алексей Владимирович, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Математические методы в радиофизике»
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского пр. Гагарина, д. 23, г. Нижний Новгород, 603950, Россия
E-mail: shindin@rf.unn.ru
Грач Савелий Максимович, доктор физико-математических наук, профессор кафедры распространения радиоволн и радиоастрономии
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского пр. Гагарина, д. 23, г. Нижний Новгород, 603950, Россия
E-mail: sgrach@rf.unn.ru
Загретдинов Ренат Вагизович, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры астрономии и космической геодезии
Казанский (Приволжский) федеральный университет ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия
E-mail: Renat.Zagretdinov@kpfu.ru
Белецкий Александр Борисович, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
Институт солнечно-земной физики СО РАН
ул. Лермонтова, д. 126А, г. Иркутск, 664033, Россия E-mail: beletsky@mail.iszf.irk.ru
Емельянов Валерий Викторович, аспирант кафедры радиоэлектроники Казанский (Приволжский) федеральный университет
ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия
E-mail: evv960722@gmail.com
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.