Супутникові дослідження іоносферних проявів поширення акустико-гравітаційних хвиль
Досліджено відгук іоносферної плазми на поширення акустико-гравітаційних хвиль (АГХ) за даними вимірювань на супутнику Dynamics Explorer 2. Хвильові збурення проаналізовано в інтервалі атмосферних висот 250 - 350 км за даними одночасних вимірів температур, концентрацій і швидкостей нейтральних части...
Saved in:
| Published in: | Радиофизика и радиоастрономия |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Радіоастрономічний інститут НАН України
2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100357 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Супутникові дослідження іоносферних проявів поширення акустико-гравітаційних хвиль / А.В. Беспалова, А.К. Федоренко // Радиофизика и радиоастрономия. — 2014. — Т. 19, № 3. — С. 206-216. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859822169898352640 |
|---|---|
| author | Беспалова, А.В. Федоренко, А.К. |
| author_facet | Беспалова, А.В. Федоренко, А.К. |
| citation_txt | Супутникові дослідження іоносферних проявів поширення акустико-гравітаційних хвиль / А.В. Беспалова, А.К. Федоренко // Радиофизика и радиоастрономия. — 2014. — Т. 19, № 3. — С. 206-216. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Радиофизика и радиоастрономия |
| description | Досліджено відгук іоносферної плазми на поширення акустико-гравітаційних хвиль (АГХ) за даними вимірювань на супутнику Dynamics Explorer 2. Хвильові збурення проаналізовано в інтервалі атмосферних висот 250 - 350 км за даними одночасних вимірів температур, концентрацій і швидкостей нейтральних частинок та іонів у високих і середніх широтах. Встановлено наступні особливості іоносферних проявів АГХ: відносні варіації температур іонів та нейтральних частинок на цих широтах, за винятком областей авроральних овалів, приблизно співпадають; варіації загальної концентрації плазми протифазні до варіацій концентрації нейтральних частинок, а їх відносна амплітуда в середньому в кілька разів перевищує амплітуду варіацій концентрації нейтральних частинок; концентрація молекулярних іонів змінюється у фазі з концентрацією нейтральних частинок; вертикальна швидкість іонів у високих широтах узгоджується з вертикальною швидкістю нейтральних частинок, відображаючи їх спільні рухи вздовж силових ліній магнітного поля. Для відокремлення іоносферних проявів АГХ від інших типів збурень у високих широтах слід виконати синхронний аналіз різних параметрів іоносферної плазми.
The response of the ionospheric plasma on the propagation of acoustic- gravity waves (AGW) studied at altitudes of 250 − 350 km using the satellite Dynamics Explorer 2 measurements. Wave perturbations are analyzed according to simultaneously measured data of temperature, concentration and velocity of neutral particles and ions at high and middle latitudes. The following features of ionospheric manifestations of acoustic-gravity waves have been established: 1) relative variations of temperature of neutral particles and ions are roughly the same for these latitudes, except for the regions of auroral ovals; 2) variations in total plasma concentration are antiphase to those in concentration of neutral particles, their relative amplitude being several times larger than the amplitude of neutral particles; 3) concentration of molecular ions is in phase with neutral particles; 4) vertical velocity of the ions at high latitudes is consistent with that of neutral particles, thus showing their mutual movement along the magnetic field lines. In the high-latitude ionosphere, to separate the ionospheric manifestations of acoustic-gravity waves from other types of disturbances, the simultaneous analysis of different parameters should be used.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:26:36Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1027-9636. . . 19, 3, 2014206
. 2014, . 19, 3, c. 206–216
© . . , . . , 2014
ÐÀÄÈÎÔÈÇÈÊÀ ÃÅÎÊÎÑÌÎÑÀ
. . , . .
,
. , 40, . 4/1, . , 03680,
E-mail: aurora28@i.ua, bez.anna@mail.ru
ÑÓÏÓÒÍÈÊβ ÄÎÑ˲ÄÆÅÍÍß ²ÎÍÎÑÔÅÐÍÈÕ ÏÐÎß²Â
ÏÎØÈÐÅÍÍß ÀÊÓÑÒÈÊÎ-ÃÐÀ²ÒÀÖ²ÉÍÈÕ ÕÂÈËÜ
- ( )
Dynamics Explorer 2. 250 350÷
,
. : 1)
, , ;
2) ,
; 3) -
; 4)
,
.
.
: - , , , ,
550.388, 551.520.32
1. Âñòóï
- ( )
-
( ). -
-
-
[1].
.
F2- -
[2]
-
Atmosphere Explorer-E.
-
, -
-
-
.
-
-
[3]. -
-
.
-
Dynamics Explorer 2 (D 2).
250 1000÷ ,
– 89.9 ,° – 98 .
-
DE2 -
NACS (Neutral Atmosphere Compo-
sition Spectrometer), -
– WATS (Wind
and Temperature Spectrometer), -
– RPA (Retarding
Potential Analyzer) [4, 5].
-
-
’
-
. -
-
, -
ISSN 1027-9636. . . 19, 3, 2014 207
-
. -
-
.
2. Àíàë³ç ñóïóòíèêîâèõ ñïîñòåðåæåíü
’ -
-
:
1)
, -
-
;
2) -
,
-
;
3)
;
4)
, ,
( 0 )B
.
, .
2.1. Òåìïåðàòóðà íåéòðàëüíèõ ÷àñòèíîê
òà ³îí³â
nT iT
. ,
,
( -
, ), -
iT nT
. . 1, ,
DE2
. -
88°
45° 8123 90° 10° 8092.
-
250 320÷ .
-
, 70° -
.
-
,
.
-
( 8 / ),
-
. -
( ) -
, ,i i iT T Tδ = −
,n n nT T Tδ = − ,iT nT – .
i iT Tδ
,n nT Tδ .
-
-
~ 0.5 %. -
. -
8092 8123
-
(75 30 )° ÷ ° ( . 1, , ). -
-
.
-
-
O, 2N -
. -
, -
-
, -
2(N )n (O)n [3, 6].
8092 UT 9.77 ,>
-
( . 2). 8123 8092
5000 .
-
.
-
. , ,
,
’ . -
8092
UT 9.71 9.77= ÷ ( . 3).
(O)n 2(N )n
, -
208 ISSN 1027-9636. . . 19, 3, 2014
. . , . .
.
iT -
. . 3, , -
, -
merE
.i zonV -
, -
-
, -
, – .
Eδ iVδ
( 0 )B
.
,
-
,
. -
, -
: -
,
.
“ ” ,
-
. -
F2- -
1 [7].
-
. -
-
, , -
, -
.
. 1. 8123 ( ) 8092 ( )
: , – ; , –
ISSN 1027-9636. . . 19, 3, 2014 209
-
2.2. Êîíöåíòðàö³¿ íåéòðàëüíèõ ÷àñòèíîê
òà ³îí³â
(250 350÷ )
3–4 .
-
, -
, -
,
. -
-
. F2- ,
, -
O ,+
5 3(O ) ~10n + −
6 3~10 − .
NO
+
2O
+
.
- ,
(NO )n + 2(O )n +
. -
F2-
, (O ).n +
, F2-
( ) (O )n e n +≈ [8].
. 3.
8092: – -
( 200) -
;
– ( 1000)
. 2.
8092: – O 2N ;
– 2N nT
210 ISSN 1027-9636. . . 19, 3, 2014
. . , . .
2N O
+
8092 8123. -
-
’
( . 4, , ). (O )n +
,
-
( . 4, , ).
(O ) (O )n n+ +δ
2 2(N ) (N ).n nδ
-
,
( . 4 , ).
-
, -
.
.
. ,
, -
UT 8.69 8.76= ÷ 8123 -
( . 5, – ). ’ -
-
-
, –
.
3, -
-
-
,
, -
.
, 8296 ( . 6, , ).
2.3. Øâèäê³ñòü ÷àñòèíîê
-
. DE2 -
WATS -
-
– ( -
).sV
DE2 (89.9 )° -
WATS -
n zonV ( )
n vertV .
RPA
,i vertV i zonV -
i merV ( )sV -
.
F2-
, -
( 0 )B ( -
0 )B .
-
.
-
. 0B -
.
, -
– .
8092 -
,
( . 7, , ).
UT 9.8 9.95 ,= ÷ , -
( ) -
-
( . 7, ).
-
, .
, -
, ( . 7, ).
. 1
,
DE2. 250 350÷
-
. -
, , ,
.
. 1 stD
. -
.
.
ISSN 1027-9636. . . 19, 3, 2014 211
-
. 4. 2N O
+
8092 ( ) 8123 ( ): , – i 2N ;
, – i O ;
+
, – i 2N ( 5) O
+
212 ISSN 1027-9636. . . 19, 3, 2014
. . , . .
, , ,
8209 8296,
.
, -
, [3]. ,
-
. ,
, -
, -
. -
, , ,
.
70 20 .° ÷ °
10 15 %,÷
–
.
-
.
-
.
3. Òåîðåòè÷íà ³íòåðïðåòàö³ÿ
-
: 1) -
. 5. 8123 ( ) 8092 ( ): , – NO ;
+
, –
i 2N NO
+
ISSN 1027-9636. . . 19, 3, 2014 213
-
; 2)
( ) -
. -
-
, , .
F2-
O
+
[8]:
2O N NO N 1.09 ,eB+ ++ → + +
(1)
12 3 1
1 2 10 c ,− −α = ⋅ ⋅
2 2O O O O 1.53 ,eB+ ++ → + +
(2)
11 3 1
2 2.2 10 c ,− −α = ⋅ ⋅
1α 2α – .
MSIS 90 250
-
8 3
2(N ) ~ 5 10 ,n −⋅ 7 3
2(O ) ~ 3 10 .n −⋅
(1), (2) -
O :+
(O )+τ =
[ ] 11 2 2 2(N ) (O ) 625 c.n −α + α = -
1) 2)
-
.
(O ),+τ O+ -
. O
+
-
,
-
[2, 3].
F2-
O
+
O
’ [2]:
(O ) (O ) 1 (O)
~ ,
1 (O)(O )
n H H n
nn
+ +
+
δ γ + δ−
γ −
(3)
H (O )H +
– -
, γ – -
. , -
.
(3) (O )n +
, - ,
, -
, -
(O ).H H +
-
,
( ).in z -
’
,
,
( ).in z
[9].
. . 1,
-
.
O
+
ON + 2O
+
-
. 6. ’ 8296: –
2N O ;
+ – -
2N NO
+
214 ISSN 1027-9636. . . 19, 3, 2014
. . , . .
. -
ON + 2O ,+
F2-
[8]:
O O,N e N+ + → + ( )7 1 3
1 4.1 10 300 ,eT
−β = ⋅
(4)
2O O O,e+ + → + ( )2 37
2 2.2 10 300 ,eT
−β = ⋅
(5)
1,β 2β – ; eT –
. (4), (5)
1( O ) 1 ( ) 12 cN n e+τ = β ≈ 24 c≈ ,
2 2(O ) 1 ( ) 25 cn e+τ = β ≈ 50 c≈ ,
, .
, O ,+
,
(1), (2)
(4), (5) .
1 2 1(O ) (N ) (NO ) ( ),n n n n e+ +α ⋅ = β ⋅
2 2 2 2(O ) (O ) (O ) ( ).n n n n e+ +α ⋅ = β ⋅
( )n e ≈
(O )n +
-
2 2(NO ) (NO ) ~ (N ) (N ),n n n n+ +δ δ
2 2 2 2(O ) (O ) ~ (O ) (O ).n n n n+ +δ δ -
, ,eT -
.
. 7. 8092: – ;
– ; , – -
ISSN 1027-9636. . . 19, 3, 2014 215
-
4. Âèñíîâêè
-
’
. F2- -
-
( -
) -
.
-
,
-
.
’ -
-
.
( . 1).
, -
, -
.
-
,
-
, , -
.
-
. ,
.
-
. , , -
,
UT, (O) (O), %n nδ (O ) (O ),%n n+ +δ ,stD
8140 10.4 10.5÷ 70 45÷ S ← 4 5÷ 15 20÷ –10
8137 5.85 6.05÷ 73 36÷ S ← 2 3÷ 10 20÷ –22
8123 8.6 8.9÷ 88 20÷ S ← 2.5 3÷ 20 30÷ –16
8122 6.95 7.25÷ 55 52*÷ S ← 6 8÷ 10 15÷ –21
8092 9.8 9.95÷ 70 33÷ S ← 2 3÷ 10 15÷ –35
8023 0.32 0.5÷ 65 72*÷ N → 4 5÷ 10 15÷ –14
8027 7.25 7.4÷ 88 58÷ S ← 4 5÷ 8 10÷ –21
8033 15.45 15.7÷ 58 63*÷ N → 2 3÷ 15 20÷ –22
8050 18.15 18.35÷ 80 45÷ S ← 7 8÷ 20 25÷ –41
8051 18.8 19.0÷ 75 57*÷ N → 7 10÷ 20 –30
8088 2.75 2.95÷ 57 76*÷ N → 4 5÷ 15 20÷ –35
8088 3.58 3.7÷ 72 80*÷ S ← 4 5÷ 10 –33
8096 16.4 16.55÷ 63 81*÷ N → 5 15 20÷ –27
8100 20.98 21.1÷ 73 79*÷ N → 8 10÷ 15 20÷ –17
8101 22.45 22.65÷ 63 70*÷ N → 10 12÷ 20 –16
8152 4.4 4.59÷ 77 55*÷ S ← 4 5÷ 10 –15
8209 18.5 18.6÷ 80 75*÷ S ← 5 7÷ 10 15÷ –2
18.65 18.73÷ 64 43÷ S ← 3 4÷ 10 –29
8210 19.2 19.4÷ 69 63*÷ N → 10 15÷ 10 15÷ –29
8296 5.6 5.77÷ 68 70*÷ S ← 3 4÷ 5 7÷ –14
5.82 5.94÷ 57 30÷ S ← 1.5 2÷ 5 –14
7918 8.9 9.05÷ 60 72*÷ N → 4 5÷ 15 6
1.
* –
,
216 ISSN 1027-9636. . . 19, 3, 2014
. . , . .
.
(
)
, .
1. . ., . ., . .
-
//
. – 2005. – 3. – . 4–35.
2. . ., . .
-
“Atmosphere Explorer-E” //
. – 2006. – .11, 1. –
. 49–62.
3. . . -
- //
. – 2009. – . 14, 3. –
. 254–265.
4. Carignan G. R., Block B. P., Maurer J. C, Hedin A. E.,
Reber C. A., and Spencer N. W. The neutral mass Spec-
trometer on Dynamics Explorer // Space Sci. Instrum. –
1981. – Vol. 5. – P. 429–441.
5. Spencer N. W., Wharton L. E., Niemann H. B., Hedin A. E.,
Carignan G. R., and Maurer J. C. The Dynamics Explorer
wind and temperature spectrometer // Space Sci. Instrum. –
1981. – Vol. 5. – P. 417–428.
6. Dudis J. J. and Reber C. A. Composition effects in thermo-
spheric gravity waves // Geophys. Res. Lett. – 1976. –
Vol. 3, No. 12. – P. 727–730.
7. . -
. – .: , 1975. – 295 .
8. . ., . . . –
.: , 1988. – 527 .
9. . ., . . - -
. – .: , 1983. – 191 .
. . , . .
,
. , 40, . 4/1, . ,
03680,
-
-
- ( ) -
Dynamics Explorer 2. -
250 350÷ -
, ,
. -
: 1)
, ,
; 2) -
,
-
; 3) -
; 4) -
,
.
-
-
.
A. V. Bespalova and A. K. Fedorenko
Space Research Institute,
National Academy of Sciences of Ukraine,
and State Space Agency of Ukraine (SRI NASU and SSAU),
40, Pr. Akademika Glushkova, build. 4/1, Kyiv, 03680, Ukraine
SATELLITE STUDIES OF IONOSPHERIC
MANIFESTATIONS OF ACOUSTIC-GRAVITY WAVES
The response of the ionospheric plasma on the propagation of acous-
tic-gravity waves (AGW) studied at altitudes of 250 350− km
using the satellite Dynamics Explorer 2 measurements. Wave
perturbations are analyzed according to simultaneously mea-
sured data of temperature, concentration and velocity of neutral
particles and ions at high and middle latitudes. The following
features of ionospheric manifestations of acoustic-gravity waves
have been established: 1) relative variations of temperature of
neutral particles and ions are roughly the same for these lati-
tudes, except for the regions of auroral ovals; 2) variations in
total plasma concentration are antiphase to those in concentra-
tion of neutral particles, their relative amplitude being several
times larger than the amplitude of neutral particles; 3) concen-
tration of molecular ions is in phase with neutral particles;
4) vertical velocity of the ions at high latitudes is consistent with
that of neutral particles, thus showing their mutual movement
along the magnetic field lines. In the high-latitude ionosphere, to
separate the ionospheric manifestations of acoustic-gravity waves
from other types of disturbances, the simultaneous analysis of
different parameters should be used.
13.05.2014
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100357 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1027-9636 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:26:36Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Радіоастрономічний інститут НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Беспалова, А.В. Федоренко, А.К. 2016-05-20T08:38:52Z 2016-05-20T08:38:52Z 2014 Супутникові дослідження іоносферних проявів поширення акустико-гравітаційних хвиль / А.В. Беспалова, А.К. Федоренко // Радиофизика и радиоастрономия. — 2014. — Т. 19, № 3. — С. 206-216. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 1027-9636 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100357 Досліджено відгук іоносферної плазми на поширення акустико-гравітаційних хвиль (АГХ) за даними вимірювань на супутнику Dynamics Explorer 2. Хвильові збурення проаналізовано в інтервалі атмосферних висот 250 - 350 км за даними одночасних вимірів температур, концентрацій і швидкостей нейтральних частинок та іонів у високих і середніх широтах. Встановлено наступні особливості іоносферних проявів АГХ: відносні варіації температур іонів та нейтральних частинок на цих широтах, за винятком областей авроральних овалів, приблизно співпадають; варіації загальної концентрації плазми протифазні до варіацій концентрації нейтральних частинок, а їх відносна амплітуда в середньому в кілька разів перевищує амплітуду варіацій концентрації нейтральних частинок; концентрація молекулярних іонів змінюється у фазі з концентрацією нейтральних частинок; вертикальна швидкість іонів у високих широтах узгоджується з вертикальною швидкістю нейтральних частинок, відображаючи їх спільні рухи вздовж силових ліній магнітного поля. Для відокремлення іоносферних проявів АГХ від інших типів збурень у високих широтах слід виконати синхронний аналіз різних параметрів іоносферної плазми. The response of the ionospheric plasma on the propagation of acoustic- gravity waves (AGW) studied at altitudes of 250 − 350 km using the satellite Dynamics Explorer 2 measurements. Wave perturbations are analyzed according to simultaneously measured data of temperature, concentration and velocity of neutral particles and ions at high and middle latitudes. The following features of ionospheric manifestations of acoustic-gravity waves have been established: 1) relative variations of temperature of neutral particles and ions are roughly the same for these latitudes, except for the regions of auroral ovals; 2) variations in total plasma concentration are antiphase to those in concentration of neutral particles, their relative amplitude being several times larger than the amplitude of neutral particles; 3) concentration of molecular ions is in phase with neutral particles; 4) vertical velocity of the ions at high latitudes is consistent with that of neutral particles, thus showing their mutual movement along the magnetic field lines. In the high-latitude ionosphere, to separate the ionospheric manifestations of acoustic-gravity waves from other types of disturbances, the simultaneous analysis of different parameters should be used. uk Радіоастрономічний інститут НАН України Радиофизика и радиоастрономия Радиофизика геокосмоса Супутникові дослідження іоносферних проявів поширення акустико-гравітаційних хвиль Satellite Studies of Ionospheric Manifestations of Acoustic-Gravity Waves Article published earlier |
| spellingShingle | Супутникові дослідження іоносферних проявів поширення акустико-гравітаційних хвиль Беспалова, А.В. Федоренко, А.К. Радиофизика геокосмоса |
| title | Супутникові дослідження іоносферних проявів поширення акустико-гравітаційних хвиль |
| title_alt | Satellite Studies of Ionospheric Manifestations of Acoustic-Gravity Waves |
| title_full | Супутникові дослідження іоносферних проявів поширення акустико-гравітаційних хвиль |
| title_fullStr | Супутникові дослідження іоносферних проявів поширення акустико-гравітаційних хвиль |
| title_full_unstemmed | Супутникові дослідження іоносферних проявів поширення акустико-гравітаційних хвиль |
| title_short | Супутникові дослідження іоносферних проявів поширення акустико-гравітаційних хвиль |
| title_sort | супутникові дослідження іоносферних проявів поширення акустико-гравітаційних хвиль |
| topic | Радиофизика геокосмоса |
| topic_facet | Радиофизика геокосмоса |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100357 |
| work_keys_str_mv | AT bespalovaav suputnikovídoslídžennâíonosfernihproâvívpoširennâakustikogravítacíinihhvilʹ AT fedorenkoak suputnikovídoslídžennâíonosfernihproâvívpoširennâakustikogravítacíinihhvilʹ AT bespalovaav satellitestudiesofionosphericmanifestationsofacousticgravitywaves AT fedorenkoak satellitestudiesofionosphericmanifestationsofacousticgravitywaves |