• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

МОДИФИКАЦИИ ПРОВОДИМОСТИ СРЕДНЕЙ АТМОСФЕРЫ ВО ВРЕМЯ ВНЕЗАПНЫХ ИОНОСФЕРНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ И ИЗМЕНЕНИЯ ПИКОВЫХ ЧАСТОТ ШУМАНОВСКОГО РЕЗОНАНСА

Кудинцева, ИГ, Галюк, ЮП, Николаенко, АП, Хайакава, М
Organization: 

Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина,
4, пл. Свободы, Харьков, 61077, Украина 

Санкт-Петербургский государственный университет
35, Университетский просп., Санкт-Петербург, Петергоф, 198504, Россия
E-mail: j.galuk@spbu.ru

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Акад. Проскуры, Харьков, 64085, Украина

E-mail: sasha@ire.kharkov.ua

Институт Хайакавы, Компания сейсмического электромагнетизма,
Инкубационный центр 508 Университета электросвязи
1-5-1 Чофугаока, Чофу, Токио, 182-8585, Япония

E-mail: hayakawa@hi-seismo-em.jp

https://doi.org/10.15407/rej2018.01.019
Язык: русский
Аннотация: 

Исследования влияния космической погоды на различные области земной атмосферы было и остается актуальной задачей дистанционного зондирования окружающей среды. В работе изложена методика обнаружения модификации пиковых частот шумановского резонанса при внезапных ионосферных возмущениях (ВИВ), вызванных рентгеновскими вспышками на Солнце. ВИВ проявляется как резкое снижение ионосферы над дневным полушарием Земли при хромосферной вспышке. Понижение дневной ионосферы уменьшает среднюю высоту промежутка Земля–ионосфера и приводит к росту резонансных частот. В работе используется модель профиля проводимости средней атмосферы и его модификации. По методу полного поля вычисляются резонансные частоты полости Земля–ионосфера и характеристические высоты профиля проводимости в зависимости от интенсивности ионосферного возмущения. Энергетические спектры вертикального электрического поля рассчитаны с помощью двумерных телеграфных уравнений для равномерного пространственного распределения гроз в резонаторе с неоднородностью день–ночь при нескольких положениях наблюдателя относительно солнечного терминатора. Получены изменения пиковых частот в зависимости от интенсивности ионосферного возмущения. Для первых трех модов вычислена средневзвешенная частота шумановского резонанса, и по методу наименьших квадратов определены параметры линейной зависимости этой частоты от интенсивности ВИВ и/или от изменений магнитной характеристической высоты профиля проводимости. Эти данные предлагается использовать в качестве калибровочных кривых при интерпретации наблюдений и оценке модификации нижней ионосферы по шумановским резонансным частотам. Ил. 7. Табл. 3. Библиогр.: 15 назв.

Ключевые слова: внезапное ионосферное возмущение, калибровочная кривая, профиль проводимости средней атмосферы, средневзвешенная частота шумановского резонанса, шумановский резонанс

Статья поступила в редакцию 26.12.2017
PACS: 93.85.Bc; 93.85.Jk; 94.20.Cf; 94.20.ws 
УДК 537.87:550.380.2
Radiofiz. elektron. 2018, 23(1): 19-33
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Швец А. В., Николаенко А. П., Чебров В. Н. Влияние солнечных вспышек на частоты шумановского резонанса. Изв. вузов. Радиофизика. 2017. T. 60, № 3. C. 208–222.
  2. Kudintseva I. G., Nickolaenko A. P., Rycroft M. J. and Odzimek A. AC and DC global electric circuit properties and the height profile of atmospheric conductivity. Ann. Geophys. 2016. Vol. 59, N 5. A0545 (15 p.). DOI:10.4401/ag-6870
  3. Nickolaenko A. P., Galuk Yu. P. and Hayakawa M. Vertical profile of atmospheric conductivity that matches Schumann resonance observations. SpringerPlus. 2016. Vol. 5, N 108. 12 p. DOI: 10.1186/s40064-016-1742-3
  4. Николаенко А. П., Галюк Ю. П., Хайакава М. Вертикальный профиль проводимости атмосферы, отвечающий параметрам шумановского резонанса. Радиофизика и электроника. 2015. T. 6 (20), № 3. C. 30–37. DOI:https://doi.org/10.15407/rej2015.03.030
  5. Galuk Yu. P., Nickolaenko A. P., Hayakawa M. Amplitude variations of ELF radio waves in the Earth–ionosphere cavity with the day–night non-uniformity. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2017. Vol. 169. P. 23-36. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jastp.2018.01.001
  6. Ishaq M. and Jones D. Ll. Method of obtaining radiowave propagation parameters for the Earth–ionosphere duct at ELF. Electron. Lett. 1977. Vol. 13, Iss. 2. C. 254–255.
  7. Галюк Ю. П., Николаенко А. П., Хайакава М. Сравнение точного и приближенного решения задачи о шумановском резонансе для профиля проводи-мости с «коленом». Радиофизика и электроника. 2015. Т. 6(20), № 2. C. 40–47. DOI:https://doi.org/10.15407/ rej2015.02.040
  8. Николаенко А. П., Галюк Ю. П., Хайакава М. Смещение антиподного максимума электрического поля в резонаторе Земля–ионосфера за счет неоднородности день–ночь. Радиофизика и электроника. 2017. T. 22, № 2. C. 29–40. DOI:https://doi.org/10.15407/rej2017.02.028
  9. Гюннинен Э. М., Галюк Ю. П. Поле вертикального электрического диполя над сферической землей с неоднородной по высоте ионосферой. Пробл. дифр. и распр. радиоволн. 1972. Вып. 11. C. 109–120.
  10. Блиох П. В., Николаенко А. П. Глобaльные электpо-мaгнитные pезонaнсы. Пpиpодa. 1986. № 4. C. 3–15.
  11. Nickolaenko A. P. and Hayakawa M. Resonances in the Earth-ionosphere Cavity. Dordrecht: Kluwer Academic Publ., 2002. 380 p.
  12. Nickolaenko A. and Hayakawa M. Schumann Resonance for Tyros (Essentials of Global Electromagnetic Resonance in the Earth–Ionosphere Cavity). Tokyo: Springer, 2014. 348 p. Series XI, Springer Geophysics.
  13. Tanaka Y. T., Hayakawa M., Hobara Y., Nickolaenko A. P., Yamashita K., Sato M., Takahashi Y., Terasawa T., and Takahashi T. Detection of transient ELF emission caused by the extremely intense cosmic gamma-ray flare of 27 December 2004. Geophys. Res. Lett. 2011. Vol. 38, Iss. 8. P. L08805(4 p.). DOI:10.1029/2011GL047008
  14. Nickolaenko A. P., Kudintseva I. G., Pechony O., Hayakawa M., Hobara Y. and Tanaka Y. T. The effect of a gamma ray flare on Schumann resonances. Ann. Geophys. 2012. Vol. 30. P. 1321–1329. DOI:10.5194/angeo-30-1321-2012
  15. Николаенко А. П., Кудинцева И. Г., Печеная О., Хайакава М., Накамура Т., Хобара Я., Танака Я. Влияние гамма-всплеска на шумановский резонанс. Изв. вузов. Радиофизика. 2010. T. 53, № 9–10. C. 605–620. DOI:10.1007/3 11141-011-9249-9