Реконструкция глобального электронного содержания в ионосфере и плазмосфере Земли в 10-24 циклах солнечной активности. Т.Л.Гуляева 1 и И.С. Веселовский.

Презентация:

Advertisements

Похожие презентации

ПОЛАР 2012, ИЗМИРАН, Москва,, Россия, мая 2012 ГЛОБАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИОНОСФЕРНЫХ БУРЬ Т.Л. Гуляева 1, Ф. Арикан 2, И. Станиславска 3 1 ИЗМИРАН,

Advertisements

Взаимозаменяемость индексов космической погоды при моделировании ионосферных параметров Т.Л.Гуляева Л.В.Пустовалова

Анализ распределения плотности и температуры протонов в плазмосфере Земли на основе трехмерного моделирования Г.А. Котова, М.И. Веригин, В.В. Безруких.

Статистическое исследование межпланетных источников геомагнитных бурь двойным методом наложенных эпох Ермолаев Ю.И., Николаева Н.С., Лодкина И.Г., Ермолаев.

НИР по секции «солнечно-земные связи» Заседание Совета РАН по космосу 3 июля 2014 г. Докладчик чл.-к. РАН А.А. Петрукович (п.2.5 повестки дня)

D:\IDLWorkspace\Default\LOGO\IKI2.tif

Искажение магнитного поля при повышении давления во внутренних областях магнитосферы Земли. В.В. Вовченко 1, Е.Е. Антонова 2,1 1 ИКИ РАН, Москва 2 НИИЯФ.

Свойства северо-южной асимметрии солнечной активности О.Г. Бадалян Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В.Пушкова

Исследование баланса давления на магнитопаузе в подсолнечной точке по данным спутников THEMIS С. С. Россоленко 1,2, Е. Е. Антонова 1,2, И. П. Кирпичев.

ОПТИЧЕСКОЕ СВЕЧЕНИЕ НА ДЛИНАХ ВОЛН 630 И 557,7 НМ ПРИ КВ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ИОНОСФЕРУ ИЗЛУЧЕНИЕМ СТЕНДА «СУРА» В ОБЛАСТИ 4-Й ГАРМОНИКИ ЭЛЕКТРОННОГО ГИРОРЕЗОНАНСА.

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И КИНЕМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КВМ ТИПА ГАЛО В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ Егоров Я.И., Файнштейн В.Г. ИКИ-2013.

Структура поперечных токов в высокоширотной магнитосфере И.П. Кирпичев 1, Е.Е.Антонова 2,1, К.Г. Орлова 2 1 ИКИ РАН 2 НИИЯФ МГУ ИКИ РАН,

Исследование дислокационной структуры в темплейтах оптоэлектронных устройств на основе GaN методом профильного анализа рентгенодифракционных максимумов.

ИКИ, ТОПОЛОГИЯ ВЫСОКОШИРОТНОЙ МАГНИТОСФЕРЫ И ФОРМИРОВАНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ ЛОВУШЕК ДЛЯ ЭНЕРГИЧНЫХ ЧАСТИЦ Е.Е.Антонова 1,2, И.М.Мягкова1, М.О. Рязанцева.

Эволюция секторной структуры межпланетного магнитного поля в течение 15 циклов солнечной активности Вохмянин М.В. и Понявин Д.И. Санкт-Петербургский Государственный.

Зависимость параметров плазмы и магнитного поля вблизи подсолнечной точки магнитосферы от параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля по.

ОФН-15, ИКИ РАН, Тонкие токовые слои в космической плазме: двухмерная структура Х.В. Малова, Л.М. Зеленый, В.Ю. Попов, А.В. Артемьев, А.А. Петрукович.

СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ И КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ В НАСТОЯЩЕМ И БЛИЖАЙШЕМ БУДУЩЕМ Ю.И. Стожков (ФИАН), В.П. Охлопков (НИИЯФ МГУ) 7-ая конференция «Физика плазмы.

ХАРАКТЕРИСТИКИ КРУПНОМАСШТАБНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И СКОРОСТИ КОНВЕКЦИИ ВБЛИЗИ ГРАНИЦЫ ПОЛЯРНОЙ ШАПКИ Р. Лукьянова 1, 2 А. Козловский 3 1 Арктический.

Плазменные процессы в Солнечной системе МГД-возмущения магнитосферной плазмы УНЧ-диапазона Олег Черемных Алексей Парновский Институт космических.

Транксрипт:

Реконструкция глобального электронного содержания в ионосфере и плазмосфере Земли в циклах солнечной активности. Т.Л.Гуляева 1 и И.С. Веселовский 2,3 1 ИЗМИРАН, Москва, Троицк 2 НИИЯФ МГУ, Москва 3 ИКИ, Москва Физика плазмы в солнечной системе февраля, 2014, ИКИ, Москва

Содержание Введение Продукт Глобального электронного содержания Анализ данных и модель Реконструкция ГЭС в прошлом и будущем Заключение Благодарность Литература

Введение Расчеты Глобального электронного содержания, ГЭС, были инициированы Афраймовичем и др. [2006; 2008]. ГЭС представляет собой полное число электронов в сферическом слое над Землей ограниченном орбитой спутников Глобальной навигационной системы GPS (20200 км). ГЭС измеряется в единицах: 1GECU = эл. Обновленная методика расчета ГЭС [Gulyaeva and Veselovsky, 2012, 2014] предусматривает разложение данных ТЕС в узлах глобальной карты GIM-TEC в 3 х-мерные профили электронной плотности Ne(height, latitude, longitude) с помощью Международной модели ионосферы и плазмосферы, IRI-Plas.

Расчет ГЭС в сферическом сегменте Сравнение расчета ГЭС без учета сферичности пространства (штрихи) [Афраймович и др., 2006; Afraimovich et al., 2008] с расчетом в сферическом слое (конус, сплошные линии) с учетом вклада измененяющегося с высотой Ne(h) профиля от 0 to км [Gulyaeva and Veselovsky, 2012, 20014]. Объем сферического слоя на орбите GPS в 17 раз превышает объем у Земли Ne(h) профиль (слева) и TEC(h) профиль (справа) от 0 to 20,200 km

Соответствие результатов расчета ГЭС за каждый месяц ( гг) по двум типам исходных карт ТЕС (JPL и UPC) и прогноз по модели IRI-Plas с вводом параметров максимума слоя F2 по картам ITU-R (CCIR)

Построение климатической модели [Gulyaeva and Veselovsky, 2014]: (1)Модель включает зависимость ГЭС от трех основных составляющих: солнечная активность, годовые и полугодовые изменения; (2)Синтезированный индекс солнечных пятен Rzp включает фильтр сжатия в 5 раз по результатам среднего R i из 3 х компонент, в том числе скользящее среднее за 3 дня, среднее за 7 предыдущих дней, и среднее за 81 предыдущий день [Maruyama, 2010; Лаптухов и др., 2009]: Rzp = 1 + int[ 1/5 ( 1/3 ( 1/3 p-1:p+1 R i + 1/7 p-7:p-1 R i + 1/81 p-81:p-1 R i ))] (3) Ежедневные значения ГЭС в зависимости от Rzp проанализированы за период наблюдений гг.

Карта сезонных изменений ГЭС в зависимости от солнечной активности с 1999 по 2012 гг. Распределение значений синтезированного индекса солнечных пятен Rzp за каждый месяц гг

Разложение ежедневных значений ГЭС за 2008 г (черная кривая) в гармонический ряд: годовая волна (1- сплошная синяя линия), полугодовая (2 - малиновая), 1/3 года (3 - зеленая), 1/4 года (4 - оранжевая) и 1/5 года (5 – голубые штрихи).

Средние за каждый месяц значения ГЭС (кружки) в функции от синтезированного солнечного индекса Rzp и построенная по ним климатическая модель ГЭС (синяя кривая)

Временной ряд модельной реконструкции ГЭС с 1850 г (внизу, черная кривая) и исходные значения ГЭС за гг (зеленая кривая). Средние за месяц исходные значения солнечных пятен, SSN (вверху) в 10 – 24 солнечных циклах [Gulyaeva and Veselovsky, 2013]:

Для прогноза на будущее имеем прогноз сглаженных среднемесячных значений солнечных пятен R12 ( ). Корреляция 12-месячного сглаженного GEC12 с R12 по данным за гг (слева) Корреляция 12-месячного сглаженного глобального индекса IG12 (по данным foF2) с R12 (справа)

Калибровка 12-месячного сглаженного индекса GEC12c для вврда в качестве управляющего ионосферного индекса в модель IRI-Plas при использовании карт ITU-R (CCIR) параметров foF2 и hmF2. GEC12 преобразован в индекс GEC12c для масштабирования от единиц GECU к единицам RZ12 с помощью соотношения: GEC12c = (GEC12 – 1) x 50

Синтезированный ионосферный индекс GEC12c (черный), ионосферный индекс IG12 (зеленый) и индекс солнечных пятен R12 (красный цвет) Управляющие ионосферные и солнечные индексы в модели ИРИ и ИРИ-Плаз Период наблюдений и прогноз индексов R12, IG12 и GEC12 с

Заключение-1 Глобальное электронное содержание, ГЭС, рассчитывается с учетом сферичности околоземного пространства путем преобразования полного электронного содержания по картам GIM- TEC в 3 хмерное распределение электронной плотности с помощью модели IRI-Plas. Часовые, суточные, месячные, 12-месячные средние значения ГЭС произведены по картам GIM-TEC и исследованы за период 1999 – 2013 гг. Построена климатическая аналитическая модель суточных значений ГЭС в зависимости от солнечной активности, годовых и полугодовых вариаций ГЭС. Средне-квадратичная погрешность климатической модели ГЭС находится в пределах от 8% до 13%.

Заключение-2 Модель ГЭС построена в зависимости от синтезированного индекса солнечной активности Rzp, варьирующего от 1 до 40 единиц по предложенной формуле на основе индекса солнечных пятен Ri, включая среднее за 3 дня, среднее за 7 предыдущих дней, и среднее за 81 предыдущий день. По данным ежедневных значений числа солнечных пятен с 1850 г, модельные значения ГЭС реконструированы с 1850 г по настоящее время. Используя корреляцию 12-месячного сглаженного GEC12 с R12, составлен прогноз GEC12 на гг на основе прогноза R12.

Благодарность: Карты GIM-TEC предоставлены JPL на сайте ftp://cddis.nasa.gov/pub/gps/products/ionex/ ftp://cddis.nasa.gov/pub/gps/products/ionex/ Ионосферная модель IRI-Plas имеется в свободном доступе на сайте ИЗМИРАН Данное исследование выполнено при поддержке гранта РФФИ CT_a и TUBITAK 112E568.

References Афраймович, Э.Л., Е.И. Астафьева, И.В. Живетьев, Солнечная активность и глобальное электронное содержание, Доклады Академии наук, т. 409(3), , Afraimovich, E.L., E.I. Astafyeva, A.V. Oinats, Yu.V. Yasukevich, I.V. Zhivetiev, Global electron content: a new conception to track solar activity, Annales Geophysicae, vol. 26(2), , Gulyaeva, T., and I. S. Veselovsky, Two-phase storm profile of global electron content in the ionosphere and plasmasphere of the earth, J. Geophys. Res., Space Phys., 117, A09325, doi: /2012JA018017, Лаптухов, А.И., Левитин, A.E., Лаптухов, В.A., Реконструкция информации о межпланетном и солнечном магнитном поле на основе aa индекса геомагнитной активностию Геомагнетизм и аэрономия, 49, 49-57, doi: /S X, Maruyama, T., Solar proxies pertaining to empirical ionospheric total electron content models, J. Geophys. Res., 115, A04306, doi: /2009JA014890, Gulyaeva, T.L., and I.S. Veselovsky. Imaging Global Electron Content backwards in time more than 160 years ago. Adv. Space Res., 53(3), , doi: /j.asr , 2014.