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

ПОПЕРЕДНІ РЕЗУЛЬТАТИ МОНІТОРИНГУ НИЖНЬОЇ ІОНОСФЕРИ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ТВІК-АТМОСФЕРИКІВ

Рубрика: 
ПОШИРЕННЯ РАДІОХВИЛЬ, РАДІОЛОКАЦІЯ ТА ДИСТАНЦІЙНЕ ЗОНДУВАННЯ
Швець, ОВ, Кривонос, ОП
Organization: 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: alexander_shvets@ukr.net
https://doi.org/10.15407/rej2017.03.014
Мова: російська
Анотація: 

Висотний діапазон і низька концентрація заряджених частинок у нижній іоносфері обмежують можливості її дослідження із застосуванням радіозондів, аеростатів, ракет, супутників. Для досліджень нижньої іоносфери у цій роботі використовуються твік-атмосферики (твіки) – ННЧ–ДНЧ-радіохвилі, порушувані розрядами блискавок у хвилеводі Земля–іоносфера. Авторами запропонований метод автоматичної ідентифікації та аналізу твіків. На основі аналізу твікiв, зареєстрованих у серпні 2014 р., досліджено зв’язок регулярних варіацій висоти іоносфери зі зміною сонячного зенітного кута, який визначає основне джерело іонізації – випромінювання геокорони вночі. Показано, що у разі збільшення висоти нижньої межі іоносфери збільшується потік твіків, що пов’язано зі зменшенням втрат в іоносфері. Виявлено ефект підйому нижньої межі іоносфери під час геомагнітної бурі помірної інтенсивності. Таким чином, у роботі продемонстровані діагностичні можливості запропонованого методу, який дозволяє проводити локацію грозових осередків і виявляти варіації висоти хвилеводу Земля–іоносфера уздовж трас поширення ДНЧ-радіохвиль, порушуваних розрядами блискавок з різних осередків.
Ключові слова: геокорона, локація блискавок, магнітна буря, нижня іоносфера, ННЧ–ДНЧ-радіохвилі, твік-атмосферік, хвилевід Земля–іоносфера

Стаття надійшла до редакції 03.07.2017
PACS 94.20.ws, 94.20.de
УДК 550.388.2
Radiofiz. elektron. 2017, 22(3): 14-22

Повний текст (PDF)

References: 
  1. Thomson N. R., Clilverd M. A., McRae W. M. Nighttime ionospheric D region parameters from VLF amplitude and phase. J. Geophys. Res. 2007. Vol. 112, Iss. A7. A07304 (14 p.). DOI:10.1029/2007JA012271
  2. Cummer S. A., Inan U. S., Bell T. F. Ionospheric D region remote sensing using VLF radio atmospherics. Radio Science. 1998. Vol. 33, N 6. P. 1781–1792.
  3. Han F., Cummer S. A. Midlatitude nighttime D region ionosphere variability on hourly to monthly time scales. J. Geo-phys. Res. 2011. Vol. 115, Iss. A10. A09323 (12 p.).
  4. Cheng Z., Cummer S. A. Broadband VLF measurements of lightning-induced ionospheric perturbations. Geophys. Res. Lett. 2005. Vol. 32, Iss. 8. L08804 (4 p.).
  5. Cheng Z., Cummer S. A., Su H.-T., Hsu R.-R. Broadband very low frequency measurement of D region ionospheric perturbations caused by lightning electromagnetic pulses, J. Geo-phys. Res. 2007. Vol. 112, Iss. A6. A06318 (8 p.).
  6. Shao X.-M., Lay E.H., Jacobson A.R. Reduction of electron density in the night-time lower ionosphere in response to a thunderstorm, Nature Geoscience. 2013. Vol. 6. P. 29–33.
  7. Maurya A. K., Veenadhari B., Singh R, Kumar S., Cohen M. B., Selvakumaran R., Gokani S., Pant P., Singh A. K., Inan U. S. Nighttime D region electron density measurements from ELF-VLF tweek radio atmospherics recorded at low latitudes.        J. Geophys. Res. 2012. Vol. 117, Iss. A11. A11308 (13 p.). DOI:10.1029/2012JA017876
  8. Tan L. M. Investigation of the morphology and Wait’s parameter variations of the low-latitude D region ionosphere using the multiple harmonics of tweeks. Adv. in Space Res. 2016. Vol. 57, Iss. 12. P. 2444–2451. URL: http://dx.doi.org/10.1016/ j.asr.2016.03.030
  9. Kumar S., Kishore A., Ramachandran V. Higher harmonic tweek sferics observed at low latitude: estimation of VLF reflection heights and tweek propagation distance. Ann. Geo-phys. 2008. Vol. 26. P. 1451–1459.
  10. Ohya H., Shiokawa K., Miyoshi Y. Development of an automatic procedure to estimate the reflection height of tweek atmo-spherics. Earth Planets Space. 2008. Vol. 60, Iss. 8. P. 837–843.
  11. Ohya H., Shiokawa K., Miyoshi Y. Long-term variations in tweek reflection height in the D and lower E regions of the ionosphere. J. Geophys. Res. 2011. Vol. 116, Iss. A10. A10322 (13 p.). DOI:10.1029/2011JA016800
  12. Швец А. В., Горишняя Ю. В. Метод локации молний и оценки параметров нижней ионосферы с помощью твик-атмосфериков. Радиофизика и электроника. 2010. T. 1(15), № 2. С. 63–70.
  13. Швец А. В., Кривонос А. П., Сердюк Т. Н., Горишняя Ю. В. Обратная задача восстановления параметров волновода Земля-ионосфера, возбуждаемого разрядом молнии. Збірник наукових праць Харківського університету Повітряних Сил. 2013. Вип. 3(36). С. 84–90.
  14. Швец А. В., Сердюк Т. Н., Кривонос А. П., Горишняя Ю. В. Оценка параметров профиля проводимости нижней ионосферы на основе анализа твик-атмосфериков. Радиофизика и электроника. 2015. Т. 6(20), № 1. С. 40–47.
  15. Shvets A. V., Serdiuk T. M., Gorishnyaya Y. V., Hobara Y., Hayakawa M. Estimating the lower ionosphere height and lightning location using multimode "tweek"-atmospherics. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2014. Vol. 108. P. 1–9.
  16. Горишняя Ю. В. Оценка концентрации электронов и высоты нижней границы ионосферы по данным анализа многомодовых твик-атмосфериков. Радиофизика и электроника. 2014. Т. 5(19), № 1. С. 20–28.
  17. Burton E. T., Boardman E. M. Audio-frequency atmospherics. Proc. IRE. 1933. Vol. 21. P. 1476–1494.
  18. Rafalsky V. A., Shvets A. V., Hayakawa M. One-site distance-finding technique for locating lightning discharges. J. Atmos. Terr. Phys. 1995. Vol. 57, N 11. P. 1255–1261.
  19. Brundell J. B., Rodger C. J., Dowden R. L. Validation of single station lightning location technique. Radio Sci. 2002. Vol. 37, N 4. P. 1059–1067.
  20. Rafalsky V. A., Nickolaenko A. P., Shvets A. V., Hayakawa M. Location of lightning discharges from a single station. J. Geo-phys. Res. 1995. Vol. 100, N D10. P. 20,829–20,838.
  21. Shvets A. V., Krivonos A. P. , Serdiuk T. N. , Hayakawa M.  A Technique for Automatic Monitoring the Lower Ionosphere and Lightning Location by Tweek-Atmospherics. Int. J. Electronics and Applied Res. (IJEAR). 2017. Vol. 4, N 1. Accepted to be published.
  22. Швец А. В., Кривонос А. П., Иванов В. К. Комплекс для многокомпонентных измерений СНЧ–ОНЧ электромагнитных полей. Радиофизика и электроника. 2016. Т. 7(21), № 4. С. 49–55.
  23. Ester M., Kriegel H.-P., Sander J., Xu X. A Density-Based Algorithm for Discovering Clusters in Large Spatial Databases with Noise. KDD-96 Proc. of 2nd Int. Conf. on Knowledge Discovery and Data Mining (Portland, Oregon, August 02–04, 1996) 1996. P. 226–231. 
  24. World Data Center for Geomagnetism, Kyoto. URL: http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/index.html
  25. Yedemsky D. Ye., Ryabov B. S., Shchokotov A. Yu., Yarotsky V. S. Experimental investigation of the tweek field structure. Adv. Space Res. 1992. Vol. 12, N 6. P. 251–254.
  26. Данилов А. Д. Популярная аэрономия. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1989. 227 с.
  27. Современный методы исследования динамических процессов в ионосфере. Под ред. В. Д. Гусева. Кишинев: Штиинца, 1991. 286 с.