Исследование столкновений между электронами и нейтральными молекулами представляет большой интерес для физики ионосферы Земли. В частности важно определить ионосферную проводимость и токовые системы в нижней ионосфере планеты, а также выяснить роль, которую эти столкновения играют в ослаблении радиоволн, распространяющихся внутри D- и Е-областей ионосферы. Эффективную частоту столкновений электронов можно оценить по лабораторным исследованиям их подвижности в атмосферных газах в сочетании с ракетными измерениями температуры и плотности частиц в верхней атмосфере Земли. Ее можно также определить независимым методом по данным анализа радиозатменных измерений [1]. Ранее, мы разработали метод восстановления вертикальных профилей коэффициента поглощения радиоволн (длина волны ~19 см), который базируется на решении обратной задачи о поглощении сигнала в D- и Е-областях ионосферы Земли. По результатам анализа радиозатменных измерений спутников COSMIC-1 (FORMOSAT-3/COSMIC) были определены высотные профили коэффициента поглощения дециметровых (ДМ) радиоволн в ионосфере планеты во время магнитной бури в июне 2015 года [2, 3]. Известно, что величина коэффициента поглощения на данной фиксированной частоте прямо пропорциональна произведению электронной плотности и частоты столкновений электронов с ионами и нейтралами. Используя данные о вертикальных профилях коэффициента поглощения ДМ-радиоволн и электронной плотности, восстановленных из анализа радиозатменных измерений спутников COSMIC-1, мы оценили эффективную частоту столкновений электронов в D- и Е-областях высокоширотной ионосферы Земли [1]. В работе обсуждаются критерии отбора профилей коэффициента поглощения и электронной плотности при расчете эффективной частоты столкновений электронов, а также границы применимости радиозатменного метода при ее определении.

Ключевые слова: Эффективная частота столкновений электронов, нижняя ионосфера Земли, радиозатменные измерения спутников COSMIC-1, электронная плотность, поглощение радиоволн

Литература:

Губенко В.Н., Андреев В.Е., Кириллович И.А., Губенко Т.В., Павельев А.А., Губенко Д.В. Определение эффективной частоты столкновения электронов в области E и D ионосферы высоких широт по данным анализа радиозатменных измерений // Космические исследования. 2023. Т. 61. № 6. С. 454–460, https://doi.org/10.31857/S0023420623600137.
Andreev V.E., Gubenko V.N., Kirillovich I.A. GPS L1 signals absorption in high-latitude lower ionosphere during severe geomagnetic storm in June 2015 // J. Physics: Conference Series. 2021. V. 1991. Iss. 1. Art. ID. 012006. https://doi.org/10.1S088/1742-6596/1991/1/012006.
Губенко В.Н., Андреев В.Е., Кириллович И.А., Губенко Т.В., Павельев А.А., Губенко Д.В. Коэффициент поглощения дециметровых радиоволн (~19 см) в ионосфере Земли по результатам решения обратной задачи в радиозатменных спутниковых исследованиях во время магнитной бури в июне 2015 г. // Космические исследования. 2022. Т. 60. № 6. С. 471–478. https://doi.org/10.31857/S0023420622060036.

Презентация доклада

XXIV.I.400

Метод определения эффективной частоты столкновений электронов с нейтралами в нижней ионосфере Земли по данным анализа радиозатменных измерений

Дистанционное зондирование ионосферы