Влияние структурного сдвига временного ряда индекса F10.7 на модели многолетних изменений электронной концентрации слоя F2 для ионосферных станций северного полушария

В публикациях последних 20 лет тренды электронной концентрации ионосферы Земли связывают с климатическими изменениями нижней и средней атмосферы. Большинство исследователей считают, что отрицательный тренд NmF2 начался в 1980 – 1985 годах. Однако, не существует никаких других экспериментальных данных о перестройке параметров атмосферы именно в 80-е годы ХХ века, с чем можно было бы связать возникновение тренда в электронной концентрации слоя F2.
Проанализирован ряд данных прокси-индекса солнечной активности (СА) F10.7. Приведены два метода подтверждающие наличие структурного разрыва временного ряда в 1980-1981 годах. Также показан дрейф параметров СА, начавшийся в это же время, возможно относящийся к проявлению 100-летнего цикла Гляйсберга.
По данным Томской ионосферной станции, отдельно для периодов с 1947 по 1980 г., и с 1981 по 2025 г., вычислены регрессионные модели зависимости NmF2 от F10.7 для всех 12 месяцев года. Показаны количественные различия эмпирических моделей для двух периодов до и после структурного разрыва. На основе эмпирических моделей по двум разным индексам СА вычислены тренды электронной концентрации за вычетом трендов солнечной активности. Общий линейный тренд NmF2 с учетом структурного разрыва прокси-индекса солнечной активности оказался близок нулю во все месяцы года.
Для шести среднеширотных ионосферных станций северного полушария (Томск, Москва, Tokyo, Wakkanai, Juliusruh, Wallops), имеющих самые длинные ряды непрерывных наблюдений, построены трехмерные модели остатков квадратичных регрессий NmF2 от F10.7. Модели имеют вид временных рядов по всем годам наблюдений, и по всем месяцам года. Взаимная корреляция моделей составляет 0,63 – 0,74. По всем шести моделям наглядно демонстрируется эффект структурного разрыва данных в 1980-1981 гг. Также, продемонстрирована правота гипотезы об отсутствии трендов электронной концентрации до 80х годов ХХ века.