Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2019. Т. 29. № 4. C. 173-181. ISSN 2079-6641

Содержание

DOI: 10.26117/2079-6641-2019-29-4-173-181

УДК 537.8

СВИСТОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ В ПЕРИОДЫ ВОЗМУЩЕНИЙ ИОНОСФЕРЫ

Ю.М. Михайлов¹, О. В.Капустина¹, Г. И. Дружин²

¹Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова Российской академии наук, 108840, Россия, г. Москва, г. Троицк, Калужское шоссе, д. 4
²Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космофизических исследований и распространения радиоволн Дальневосточного отделения Российской академии наук, 684034, Россия, Камчатский край, Елизовский район, с.Паратунка, ул. Мирная, 7.

E-mail: yumikh@izmiran.ru

Представлены результаты наблюдений активности свистов в обс. Карымшина (Камчатка) в период ноябрь-декабрь 2008 г. Этот период характеризовался превышением значений f0F2 и уменьшением hF2 по сравнению с обычным уровнем. Наиболее отчетливо этот эффект наблюдался в Иркутске, однако проявлялся и на Камчатке, хотя был выражен слабее. Такое событие объясняют [4] как изменением состава термосферы, так и возникновением западной составляющей электрического поля и градиента электронной концентрации в максимуме возмущений. Последнее также связывают с изменением направления северной компоненты межпланетного магнитного поля [4]. В обычных условиях показатель преломления ОНЧ-волн в дневных условиях выше, чем в ночных [7], а число свистов, напротив, ночью выше, чем днем. 18-19 декабря на Камчатке наблюдалось появление свистящих атмосфериков (СА) днем в таком же количестве, как и ночью, порядка 10 1/мин. В то же время в периоды, следующие за максимумом изменения характеристик ионосферы (23, 24, 27, 29, 30 декабря), наблюдалось резкое возрастание количества свистов в дневное время до ∼50 1/мин. Возможно, что в данном случае источником свистов являлись атмосферные разряды, инициируемые в тайфуне, который наблюдались вблизи сопряженной области в южном полушарии. Увеличение числа свистов связано с изменением условий захвата на силовой линии L = 2.4.

Ключевые слова: вистлеры, магнитное поле поле, электромагнитное излучение, ионосфера

© Михайлов Ю. М. Капустина О. В. Дружин Г. И., 2019

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ № 19-05-00543

MSC 83C50

WHISTLING CHARACTERISTICS DURING PERIODS OF IONOSPHERIC DISTURBANCES

Yu. M. Mikhailov¹, O.V. Kapustina¹, G. I. Drugin²

¹Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Propagation N.V. Pushkova Russian Academy of Sciences,108840, Russia, Moscow, Troitsk, Kaluga highway, 4.
²Institute of Cosmophysical Research and Radio Wave Propagation, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, 684034 Russia, Kamchatka region, Elizovskiy district, Paratunka, Mirnaya str., 7.

E-mail: yumikh@izmiran.ru

The results of observations of whistlers in obs. Karymshina (Kamchatka) in the period November-December 2008 are presented. This period was characterized by an excess of f0F2 values and a decrease in hF2 compared to the usual level. This effect was most clearly observed in Irkutsk, however, it also manifested itself in Kamchatka, although it was less pronounced. Such an event is explained [4] by both a change in the composition of the thermosphere and the appearance of the western component of the electric field and the electron concentration gradient at the maximum of disturbances. The latter is also associated with a change in the direction of the northern component of the interplanetary magnetic field [4]. Under normal conditions, the refractive index of VLF waves in daytime conditions is higher than at night [7], and the number of whistlers, on the contrary, is higher at night than during the day. On December 18-19, the appearance of whistling atmospherics in the daytime was observed in Kamchatka in the same amount as at night, about 10 1/min. At the same time, in the periods following the maximum changes in the ionosphere characteristics (23, 24, 27, 29, 30 December), there was a sharp increase in the number of whistles in the daytime to ∼50 1/min. It is possible that in this case the source of whistles were atmospheric discharges initiated in a typhoon, which were observed near the conjugate region in the southern hemisphere. The increase in the number of whistlers is associated with a change in the conditions of capture on the force line L = 2.4.

Key words: whistlers, magnetic field, electromagnetic radiation, ionosphere.

© Mikhailov Yu. M., Kapustina O.V., Drugin G. I., 2019

This work was partially supported by the Russian Foundation for Basic Research No. 19-05-00543

Список литературы/References

  1. Helliwell R., “Whistlers and Related Ionospheric Phenomena.”, Stanford University Press., 1960.
  2. Laasperre T.A., Morgan M.G., Jonson W.G.., “Some results of five Years of Whistler observation from Labrador to Antarctica”, Proc. IEEE., April (1963), 554–568.
  3. Воробьев О.В., В.В.Коробовкин, Лихтер Я.И., Михайлов Ю.М., Соболев Я.П., Войта Я., Хорват И., “Дифракционные эффекты коротких волн”, ИЗМИРАН, 1981, 173–192. [Vorob’yev O.V., Korobovkin V.V., Likhter YA. I., Mikhaylov YU. M., Sobolev YA. P.,
    Voyta Y.A., Khorvat I., “Difraktsionnyye effekty korotkikh voln”, IZMIRAN, 1981, 173–192, (in Russian)].
  4. Деминов М.Г., Деминова Г.Ф., Жеребцов Г.А, Пирог О.М., Полех Н.М., “Очень сильные увеличения электронной концентрации в максимуме слоя зимней ночной ионосферы над Иркутском”, Геомагнетизм и аэрономия, 51:3 (2011), 360–367. [Deminov M.G., Deminova G.F., Zherebtsov G.A, Pirog O.M., Polekh N.M., “Ochen’
    sil’nyye uvelicheniya elektronnoy kontsentratsii v maksimume sloya zimney nochnoy ionosfery nad Irkutskom”, Geomagnetizm i aeronomiya, 51:3 (2011), 360–367, (in Russian)].
  5. Sobolev Ya.P., Mikhailov Yu.M.., “Typhoon in Caribian region registered on satellites in VLF band”, Pros. of second INDO-Russian symposium, 28-31 July 1971, Moscow., 1971, 230-233.
  6. Mikhailova G.A., Mikhailov Yu.M., Kapustina O.V., “ULF-VLF Electric Fields in the External Ionosphere Over Powerfull Typhoons in Pacific Ocean”, Geomagnetism and aeronomy, 2:1 (2000), 153–158.
  7. Strangeways H. S., “Investigation by ray tracing of the effect of a summer-winter assymetry on whistler ducting”, Atmospheric and Terrestrial Physics, 44:10 (1982), 889–899.
  8. Tarcsai G., “Routine whistler analysis by means of accurate curve fitting”, Atmospheric and Terrestrial Physics, 37 (1975), 1447–1457.

Список литературы (ГОСТ)

  1. Helliwell R. Whistlers and Related Ionospheric Phenomena. Stanford University Press. 1960.
  2. Laasperre T.A., Morgan M.G., Jonson W.G. Some results of five Years of Whistler observation from Labrador to Antarctica // Proc. IEEE. 1963. pp. 554–568.
  3. Воробьев О.В., В.В.Коробовкин, Лихтер Я.И., Михайлов Ю.М., Соболев Я.П., Войта Я., Хорват И. Дифракционные эффекты коротких волн // ИЗМИРАН. 1981. C. 173–192.
  4. Деминов М.Г., Деминова Г.Ф., Жеребцов Г.А, Пирог О.М., Полех Н.М. Очень сильные увеличения электронной концентрации в максимуме слоя зимней ночной ионосферы над Иркутском // Геомагнетизм и аэрономия. 2011. Т. 51. №3. С. 360–367.
  5. Sobolev Ya.P., Mikhailov Yu.M. Typhoon in Caribian region registered on satellites in VLF band // Pros. of second INDO-Russian symposium. 28-31 July 1971. Moscow. pp. 230-233.
  6. Mikhailova G.A., Mikhailov Yu.M., Kapustina O.V. ULF-VLF Electric Fields in the External Ionosphere Over Powerfull Typhoons in Pacific Ocean // Geomagnetism and aeronomy. 2000. vol. 2. no. 1. pp. 153–158.
  7. Strangeways H. S. Investigation by ray tracing of the effect of a summer-winter assymetry on whistler ducting // Atmospheric and Terrestrial Physics. 1982. vol. 44. no. 10. pp. 889–899.
  8. Tarcsai G. Routine whistler analysis by means of accurate curve fitting // Atmospheric and Terrestrial Physics. 1975. vol. 37. pp. 1447–1457.

Для цитирования: Михайлов Ю. М. Капустина О. В. Дружин Г. И. Свистовые характеристики в периоды возмущений ионосферы // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2019. Т. 29. № 4. C. 173-181. DOI: 10.26117/2079-6641-2019-29-4-173-181
For citation: Mikhailov Yu. M., Kapustina O.V., Drugin G. I. Whistling characteristics during periods of ionospheric disturbances, Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2019, 29: 4, 173-181. DOI: 10.26117/2079-6641-2019-29-4-173-181

Поступила в редакцию / Original article submitted: 01.11.2019

Михайлов Юрий Михайлович – доктор физико-математических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволнимени Н.В. Пушкова РАН, г. Троицк, Россия.
Mikhailov Yuri Mikhailovich – Dr. Sci. (Phys & Math), professor, Leading Researcher, Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation N.V. Pushkova RAS, Troitsk, Russia.

Капустина Ольга Васильевна – кандидат физико-математических наук, cтарший научный сотрудник Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Н.В. Пушкова РАН, г. Троицк, Россия.
Kapustina Olga Vasilievna – Ph.D. (Phys. & Math.), Senior Researcher, Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation named after N.V. Pushkova RAS, Troitsk, Russia.

Дружин Геннадий Иванович – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Камчатский край, с. Паратунка, Россия, ORCID 0000-0002-1009-1044.
Druzhin Gennady Ivanovich – Ph.D. (Phys. & Math.), Leading Researcher, Institute of Space Physics Research and Radio Wave Propagation FEB RAS, Kamchatka region, Paratunka, Russia, ORCID 0000-0002-1009-1044.

Читать статью/Read articleСкачать/Download