Изучение ионосферы с помощью GPS/ГЛОНАСС: 20-лет отечественных исследований

Глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС), такие как GPS, ГЛОНАСС, Galileo и другие, в последние годы все активнее используются для мониторинга ионосферы Земли (Afraimovich et al., 2013). Этому способствует значительное развитие мировой сети двухчастотных приемников. Данные таких приемников GPS/ГЛОНАСС позволяют проводить анализ влияния на ионосферу Земли солнечных вспышек, магнитных бурь, солнечного затмения, солнечного терминатора, землетрясений, взрывов, активного воздействия. В докладе представлены исторические сведения, а также последние научные результаты полученные использованием методов GPS/ГЛОНАСС-мониторинга ионосферных возмущений. Основная часть полученных в ИСЗФ СО РАН результатов опубликована в виде монографий (Афраймович и Перевалова, 2006; Ясюкевич и др., 2013, Демьянов и Ясюкевич, 2014).
Из последних результатов стоит отметить следующие.
1) Впервые на основе сравнительного анализа вариаций ПЭС и поведения метеопараметров во время действия одиннадцати тропических циклонов (ТЦ) различной интенсивности уверенно зарегистрирован отклик ионосферы на действие ТЦ. Установлено, что радиус области возмущений ионосферной плазмы может достигать 2000-3000 км от центра ТЦ.
2) Исследовано поведение ПЭС в ионосфере во время падения Челябинского метеорита 15 февраля 2013 г. Обнаружено формирование ударной и сферической волн в ионосфере, вызванных пролетом и взрывом метеорита, выявлены пространственно-временные характеристики этих волн.
3) Разработаны методы определения абсолютного ПЭС по данным одиночной станции ГНСС. Выявлены значительные тренды изменения дифференциальных кодовых задержек, потенциально приводящие к значительным ошибкам при определении абсолютного ПЭС.
4) Выявлено, что землетрясение 11 марта 2011 г. в Японии привело к образованию целого спектра ПИВ с длинами волн от 200 до 600 км и скоростями от 150 до 2600 м/с. Обнаружена асимметрия распространения энергии волны: для быстрой моды наибольшая интенсивность регистрируется в направлении, параллельном линии контакта, плит и наблюдается вблизи области наибольших смещений в очаге землетрясения.
В рамках работ создана собственная региональная сеть приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, включающая на настоящий момент 9 пунктов. Ведутся регулярные измерения мерцаний навигационных сигналов в Иркутске.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты №15-05-03946, №16-35-00027) и гранта № НШ-6894.2016.5 Президента РФ государственной поддержки ведущих научных школ РФ.