Проявление движущегося конвективного магнитосферного вихря в данных GPS cигналов

Мы исследовали проявление Движущегося Конвективного Вихря (Travelling Convection Vortex, TCV) в ионосфере Земли в виде флуктуаций Полного Электронного Содержания (ПЭС). Для выделения события TCV использовались данные магнетометров различных сетей: CANMOS, CARISMA, Themis, MACCS, Greenland Coastal Array. Флуктуации ПЭС были получены при обработке данных GNSS станций IGS и UNAVCO.
Использование сети станций GPS-приемников позволяет наблюдать возникновение и динамику развития возмущения, а также оценивать его физические характеристики, такие как скорость и амплитуду – в ионосфере. Для обработки данных GPS была разработана методика [1] по выделению изолированных флуктуаций ПЭС характерной формы, которая производит автоматическое картирование события. Соответственно, было произведено рассмотрение определенных видов возмущений ПЭС, характерных для события TCV.
Рассмотрение результатов работы алгоритма показало хорошую согласованность между данными о наблюдении TCV, полученными с наземных магнетометров и данными о распространении ионосферных возмущений. Возникновение TCV наблюдалось в относительно узком пространственном регионе, близком для обоих рядов данных. Пространственный масштаб события, наблюдаемый в ионосфере составлял несколько сотен километров, что согласуется с литературными источниками [2, 3]. Скорость и направление распространения, рассчитанные по разным исходным данным также согласовывались между собой и с научными статьями по теме – западное распространение, скорость около 4-5 км/с [2, 3, 4]. Характер распространения – увеличение, а затем уменьшение амплитуды возмущения (в терминах соответственно флуктуаций магнитного поля и ПЭС) – также совпадает.
Таким образом, наши результаты показывают, что методика рассмотрения проявлений Движущегося Конвективного Вихря в ионосфере в виде изолированных флуктуаций ПЭС оказывается достаточно чувствительной для наблюдения возникновения и распространения TCV в ионосфере. При этом, наблюдались следующие характерные параметры возмущения: длительность около 15 минут, амплитуда более 0.8 TECu и до 2 TECu, с производной до 5 TECu/min.