Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Участие в конкурсе молодых ученых Участие в Школе молодых 

XXIV.I.190

Особенности ионосферного отклика на солнечные вспышки по
данным ГНСС

Багулов Н.Н. (1), Веснин А.М. (1), Ясюкевич Ю.В. (1)
(1) Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
Солнечные вспышки сопровождаются усилением рентгеновского и
экстремального ультрафиолетового излучения, вызывающего изменения
электронной концентрации ионосферы. Цель работы — сформировать каталог
солнечных вспышек и исследовать пространственные и временные особенности
реакции ионосферы. В анализ включены 352 события классов C, M и X: 113
вспышек класса C, 93 класса M и 146 класса X. Временные ряды охватывают
период с 2008 по 2026 г.
Для анализа использовались данные системы SIMuRG (Yasyukevich et al.,
2020): индекс ROTI и вариации полного электронного содержания (ПЭС) в
диапазонах периодов 2–10, 10–20 и 20–60 мин. Реакция ионосферы
характеризовалась индексами ISFAI (Xiong et al., 2014), GSFLAI (Singh et al.,
2015) и Day/Night. Параметрами солнечного воздействия служили поток
мягкого рентгеновского излучения GOES XRS-B в диапазоне 0,1–0,8 нм и
поток EUV-излучения SOHO/SEM в диапазоне 26–34 нм.
Кросс-корреляционный анализ показал, что наиболее выраженная связь с
рентгеновским потоком GOES XRS-B наблюдается для вариаций ПЭС с
периодами 20–60 мин. Максимальные коэффициенты корреляции составили
0,496 для GSFLAI и 0,537 для ISFAI при задержке около 4–5 мин. Для вспышек
класса X соответствующие значения достигали 0,552 и 0,581 при практически
тех же временных задержках.
Совместная связь рентгеновского и EUV-излучения с ионосферными
индексами оценивалась методом билинейной регрессии. Наибольшие
коэффициенты детерминации получены для вариаций ПЭС с периодами 10–20
мин: 0,781 и 0,778 для GSFLAI и ISFAI в общей выборке и 0,702 и 0,69 для
вспышек класса X.
Для событий исследовалась зависимость амплитуды реакции от
положения источника вспышки на солнечном диске. Простой монотонной
зависимости от расстояния до центра диска не выявлено: вспышки вблизи
центра не давали систематически более сильного отклика, чем события вблизи
лимба.
Временное распределение событий согласуется с 11-летним циклом
солнечной активности. Число вспышек возрастает вблизи максимумов 24-го и
25-го солнечных циклов. В периоды повышенной активности также
наблюдаются более высокие значения рентгеновского и EUV-потоков, тогда как
ионосферные индексы характеризуются значительным межсобытийным
разбросом.
Таким образом, сформированный каталог позволяет комплексно
исследовать связь параметров солнечных вспышек с реакцией ионосферы.
Полученные результаты показывают различие временных масштабов отклика,
выявляемых корреляционным и регрессионным анализом, и существенную
изменчивость реакции от события к событию.

Ключевые слова: солнечные вспышки, ионосфера, GNSS, полное электронное содержание, ионосферный отклик, космическая погода
Литература:
  1. Singh T., Hernández-Pajares M., Monte E., Garcia-Rigo A., Olivares-Pulido G. GPS as a solar observational instrument: Real-time estimation of EUV photons flux rate during strong, medium, and weak solar flares // Journal of Geophysical Research: Space Physics. 2015. V. 120. No. 12. P. 10840–10850. DOI: 10.1002/2015JA021824.
  2. Xiong B., Wan W., Ning B. et al. A statistic study of ionospheric solar flare activity indicator // Space Weather. 2014. V. 12. No. 1. P. 29–40. DOI: 10.1002/2013SW001000.
  3. Yasyukevich Y.V., Kiselev A.V., Zhivetiev I.V. et al. SIMuRG: system for ionosphere monitoring and research from GNSS // GPS Solutions. 2020. V. 24. Article 69. DOI: 10.1007/s10291-020-00983-2.

Дистанционное зондирование ионосферы