MANIFESTATIONS OF WAVE PROCESSES IN IONOSPHERIC PLASMA PARAMETERS DURING THE GEOSPACE STORM ON 1–3 SEPTEMBER, 2016
PACS number: 94.20.VvPurpose: Analysis of wave processes during the geospace storms in the mid-latitude ionosphere, obtaining the height-temporal dependences of relative variations of the incoherent scattering radar signal power, temperatures of electrons and ions, calculation of the parameters of t...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім «Академперіодика»
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1307 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Radio physics and radio astronomy |
Репозитарії
Radio physics and radio astronomy| id |
rpra-journalorgua-article-1307 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Radio physics and radio astronomy |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2020-06-09T10:30:06Z |
| collection |
OJS |
| language |
Russian |
| topic |
incoherent scattering radar variations of power and plasma temperatures geospace storm parameters of traveling ionospheric disturbances |
| spellingShingle |
incoherent scattering radar variations of power and plasma temperatures geospace storm parameters of traveling ionospheric disturbances Aksоnova, K. D. Panasenko, S. V. MANIFESTATIONS OF WAVE PROCESSES IN IONOSPHERIC PLASMA PARAMETERS DURING THE GEOSPACE STORM ON 1–3 SEPTEMBER, 2016 |
| topic_facet |
incoherent scattering radar variations of power and plasma temperatures geospace storm parameters of traveling ionospheric disturbances радар некогерентного рассеяния вариации мощности и плазменных температур геокосмическая буря параметры перемещающихся ионосферных возмущений |
| format |
Article |
| author |
Aksоnova, K. D. Panasenko, S. V. |
| author_facet |
Aksоnova, K. D. Panasenko, S. V. |
| author_sort |
Aksоnova, K. D. |
| title |
MANIFESTATIONS OF WAVE PROCESSES IN IONOSPHERIC PLASMA PARAMETERS DURING THE GEOSPACE STORM ON 1–3 SEPTEMBER, 2016 |
| title_short |
MANIFESTATIONS OF WAVE PROCESSES IN IONOSPHERIC PLASMA PARAMETERS DURING THE GEOSPACE STORM ON 1–3 SEPTEMBER, 2016 |
| title_full |
MANIFESTATIONS OF WAVE PROCESSES IN IONOSPHERIC PLASMA PARAMETERS DURING THE GEOSPACE STORM ON 1–3 SEPTEMBER, 2016 |
| title_fullStr |
MANIFESTATIONS OF WAVE PROCESSES IN IONOSPHERIC PLASMA PARAMETERS DURING THE GEOSPACE STORM ON 1–3 SEPTEMBER, 2016 |
| title_full_unstemmed |
MANIFESTATIONS OF WAVE PROCESSES IN IONOSPHERIC PLASMA PARAMETERS DURING THE GEOSPACE STORM ON 1–3 SEPTEMBER, 2016 |
| title_sort |
manifestations of wave processes in ionospheric plasma parameters during the geospace storm on 1–3 september, 2016 |
| title_alt |
ПРОЯВЛЕНИЯ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ПАРАМЕТРАХ ИОНОСФЕРНОЙ ПЛАЗМЫ В ПЕРИОД ГЕОКОСМИЧЕСКОЙ БУРИ 1-3 СЕНТЯБРЯ 2016 г. ПРОЯВИ ХВИЛЬОВИХ ПРОЦЕСІВ У ПАРАМЕТРАХ ІОНОСФЕРНОЇ ПЛАЗМИ В ПЕРІОД ГЕОКОСМІЧНОЇ БУРІ 1–3 ВЕРЕСНЯ 2016 Р. |
| description |
PACS number: 94.20.VvPurpose: Analysis of wave processes during the geospace storms in the mid-latitude ionosphere, obtaining the height-temporal dependences of relative variations of the incoherent scattering radar signal power, temperatures of electrons and ions, calculation of the parameters of traveling ionospheric disturbances – relative amplitudes, vertical and and horizontal components of phase velocity (Vz and Vh) and wavelengths (Λz и Λh).Design/methodology/approach: In obtaining the results, the spectral analysis using the Аdaptive Fourier Transform was used. Then the data were subjected to band-filtering using a digital filter. Phase rates of perturbations were determined by the cross-correlation analysis of temporal variations in signal strength.Findings: It was established that the observed storm, during which the geomagnetic activity index was reaching the value of Kp = 6, contributed to the enhancement of acoustic-gravity waves and traveling ionospheric disturbances. The spectral analysis showed that the periods of prevailing oscillations were in the range of 60-100 min, with the duration of no more than two periods. The signal power relative amplitudes varied within 0.02-0.2, and relative amplitudes of electron and ion temperatures – within 0.03-0.12. It was demonstrated that the values of amplitudes of quasigarmonic variations in signal power on September 1 and 2, 2016 approximately 2 times exceeded those in the adjacent days when the Kp -index was lower. It is shown that Vz = 26-50 m/s, Vh = 210÷455 m/s and Λz = 120-290 km, Λh = 1075-2450 km.Conclusions: The disturbances in the ionosphere were found at altitudes of 150-400 km, with the extension of their vertical group velocities upwards. The values of parameters of disturbances obtained in data processing indicate that large-scale traveling ionospheric disturbances took place at the observation day. Possible sources of such waves are Joule heating, the Lorentz force effect and eruption of energetic particles.Key words: incoherent scattering radar, variations of power and plasma temperatures, geospace storm, parameters of traveling ionospheric disturbancesManuscript submitted 27.12.2018Radio phys. radio astron. 2019, 24(1): 55-67REFERENCES1. BUONSANTO, M. J., 1999. Ionospheric Storms – A Review. Space Sci. Rev. vol. 88, is. 3-4, pp. 563–601. DOI: https://doi.org/10.1023/A:10051075326312. DANILOV, A. D., 2013. Ionospheric F-region response to geomagnetic disturbances (review). Heliogeophysical research. [online] no. 5, pp. 1–33. (in Russian). [viewed 24.12.2018]. Available from: http://vestnik.geospace.ru/ index.php?id=1893. CHERNOGOR, L. F. and DOMNIN, I. F., 2014. Physics of Geomagnetic Storms: monograph. Kharkiv, Ukraine: V. N. Karazin Kharkiv National University Publ. (in Russian).4. ADENIYI, J. O., 1986. Magnetic storm effects on the morphology of the equatorial F2-layer. J. Atmos. Terr. Phys. vol. 48, no. 8, pp. 695–702. DOI: 10.1016/ 0021-9169(86)90019-X5. WU, Y., LIU, R., ZHANG, B., WU, Z., HU, H., ZHANG, S., ZHANG, Q., LIU, J. and HONARY, F., 2013. Multiinstrument observations of plasma features in the Arctic ionosphere during the main phase of a geomagnetic storm in December 2006. J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. vol. 105-106, pp. 358–366. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jastp.2013.07.0046. SOKOLOV, S. N., 2011. Magnetic storms and their effects in the lower ionosphere: Differences in storms of various types. Geomagn. Aeron. vol. 51, is 6, pp. 741–752. DOI: https://doi.org/10.1134/S00167932110501247. FÖRSTER, M. and JAKOWSKI, N., 2000. Geomagnetic storm effects on the topside ionosphere and plasmasphere: a compact tutorial and new results. Surv. Geophys. vol. 21, is. 1, pp. 47–87. DOI: https://doi.org/10.1023/A:10067751252208. HUNSUCKER, R. D., 1982. Atmospheric gravity waves generated in the high-latitude ionosphere: A review. Rev. Geophys. Space Phys. vol. 20, is. 2, pp. 293–315. DOI: https://doi.org/10.1029/RG020i002p002939. HOCKE, K. and SCHLEGEL, K., 1996. A review of atmospheric gravity waves and travelling ionospheric disturbances 1982–1995. Ann. Geophys. vol. 14, is. 5, pp. 917–940. DOI: https://doi.org/10.1007/s00585-996-0917-610. BORRIES, C., JAKOWSKI, N. and WILLEN, V., 2009. Storm induced large scale TIDs observed in GPS derived TEC. Ann. Geophys. vol. 27, is. 4, pp. 1605–1612. DOI: https://doi.org/10.5194/angeo-27-1605-200911. THOME, G., 1968. Long-period waves generated in the polar ionosphere during the onset of magnetic storms. J. Geophys. Res. Atmos. vol. 73, no. 19, pp. 6319–6336. DOI: https://doi.org/10.1029/JA073i019p0631912. TSUGAWA, T., SAITO, A. and OTSUKA, Y., 2004. A statistical study of large scale traveling ionospheric disturbances using the GPS network in Japan. J. Geophys. Res. Space Phys. vol. 109, no. A6. DOI: 10.1029/ 2003JA010302.13. DING, F., WAN, W., LIU, L., AFRAIMOVICH, E. L., VOEYKOV, S. V. and PEREVALOVA, N. P., 2008. A statistical study of large scale traveling ionospheric disturbances observed by GPS TEC during major magnetic storms over the years 2003–2005. J. Geophys. Res. Space Phys. vol. 113, no. A3, id. A00A01. DOI: 10.1029/ 2008JA01303714. VLASOV, A., KAURISTIE, K., VAN DE KAMP, M., LUNTAMA, J.-P. and POGORELTSEV, A., 2011. A study of traveling ionospheric disturbances and atmospheric gravity waves using EISCAT Svalbard Radar IPY-data. Ann. Geophys. vol. 29, is. 11, pp. 2101–2116. DOI: https://doi.org/10.5194/angeo-29-2101-201115. KOZLOVSKY, A., TURUNEN, T. and ULICH, T., 2013. Rapid-run ionosonde observations of traveling ionospheric disturbances in the auroral ionosphere. J. Geophys. Res. Atmos. vol. 118, is. 8, pp. 5265–5276. DOI: 10.1002/ jgra.5047416. DOMNIN, I. F., CHEPURNYY, Y. M., EMELYANOV, L. Y., CHERNYAEV, S. V., KONONENKO, A. F., KOTOV, D. V., BOGOMAZ, O. V. and ISKRA, D. A., 2014. Kharkiv incoherent scatter facility. Bulletin of NTU “KhPI”. Kharkiv: NTU “KhPI”. no. 47 (1089), pp. 28–42.17. AKSONOVA, K. D. and PANASENKO, S. V., 2016. Seasonal variations in the parameters of wave processes in the ionosphere according to the method of incoherent scattering. Bulletin of NTU “KhPI”. Kharkiv: NTU “KhPI”. no. 34 (1206), pp. 73–77. (in Russian).18. LIZUNOV, G. V. and KUZMICH, A. A., 2010. Spectral analysis of satellite measurements of atmospheric gravity waves. Bulletin of NTU “KhPI”. Kharkiv: NTU “KhPI”. no. 48, pp. 57–63. (in Russian).19. BURMAKA, V. P., PANASENKO, S. V. and CHERNOGOR, L. F., 2007. Modern methods of spectral analysis of quasiperiodic processes in the geospace. Uspekhi Sovremennoi Radioelektroniki. no. 11, pp. 3–24. (in Russian).20. HINES, C. O., 1960. Internal atmospheric gravity waves at ionospheric heights. Can. J. Phys. vol. 38, is 11, pp. 1441–1481. DOI: https://doi.org/10.1139/p60-15021. BRUNELLI, B. E. and NAMGALADZE, A. A., 1988. Physics of Ionosphere. Moscow, USSR: Nauka Publ. (in Russian). |
| publisher |
Видавничий дім «Академперіодика» |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1307 |
| work_keys_str_mv |
AT aksonovakd manifestationsofwaveprocessesinionosphericplasmaparametersduringthegeospacestormon13september2016 AT panasenkosv manifestationsofwaveprocessesinionosphericplasmaparametersduringthegeospacestormon13september2016 AT aksonovakd proâvleniâvolnovyhprocessovvparametrahionosfernojplazmyvperiodgeokosmičeskojburi13sentâbrâ2016g AT panasenkosv proâvleniâvolnovyhprocessovvparametrahionosfernojplazmyvperiodgeokosmičeskojburi13sentâbrâ2016g AT aksonovakd proâvihvilʹovihprocesívuparametrahíonosfernoíplazmivperíodgeokosmíčnoíburí13veresnâ2016r AT panasenkosv proâvihvilʹovihprocesívuparametrahíonosfernoíplazmivperíodgeokosmíčnoíburí13veresnâ2016r |
| first_indexed |
2025-12-02T15:30:49Z |
| last_indexed |
2025-12-02T15:30:49Z |
| _version_ |
1850763777454112768 |
| spelling |
rpra-journalorgua-article-13072020-06-09T10:30:06Z MANIFESTATIONS OF WAVE PROCESSES IN IONOSPHERIC PLASMA PARAMETERS DURING THE GEOSPACE STORM ON 1–3 SEPTEMBER, 2016 ПРОЯВЛЕНИЯ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ПАРАМЕТРАХ ИОНОСФЕРНОЙ ПЛАЗМЫ В ПЕРИОД ГЕОКОСМИЧЕСКОЙ БУРИ 1-3 СЕНТЯБРЯ 2016 г. ПРОЯВИ ХВИЛЬОВИХ ПРОЦЕСІВ У ПАРАМЕТРАХ ІОНОСФЕРНОЇ ПЛАЗМИ В ПЕРІОД ГЕОКОСМІЧНОЇ БУРІ 1–3 ВЕРЕСНЯ 2016 Р. Aksоnova, K. D. Panasenko, S. V. incoherent scattering radar; variations of power and plasma temperatures; geospace storm; parameters of traveling ionospheric disturbances радар некогерентного рассеяния; вариации мощности и плазменных температур; геокосмическая буря; параметры перемещающихся ионосферных возмущений PACS number: 94.20.VvPurpose: Analysis of wave processes during the geospace storms in the mid-latitude ionosphere, obtaining the height-temporal dependences of relative variations of the incoherent scattering radar signal power, temperatures of electrons and ions, calculation of the parameters of traveling ionospheric disturbances – relative amplitudes, vertical and and horizontal components of phase velocity (Vz and Vh) and wavelengths (Λz и Λh).Design/methodology/approach: In obtaining the results, the spectral analysis using the Аdaptive Fourier Transform was used. Then the data were subjected to band-filtering using a digital filter. Phase rates of perturbations were determined by the cross-correlation analysis of temporal variations in signal strength.Findings: It was established that the observed storm, during which the geomagnetic activity index was reaching the value of Kp = 6, contributed to the enhancement of acoustic-gravity waves and traveling ionospheric disturbances. The spectral analysis showed that the periods of prevailing oscillations were in the range of 60-100 min, with the duration of no more than two periods. The signal power relative amplitudes varied within 0.02-0.2, and relative amplitudes of electron and ion temperatures – within 0.03-0.12. It was demonstrated that the values of amplitudes of quasigarmonic variations in signal power on September 1 and 2, 2016 approximately 2 times exceeded those in the adjacent days when the Kp -index was lower. It is shown that Vz = 26-50 m/s, Vh = 210÷455 m/s and Λz = 120-290 km, Λh = 1075-2450 km.Conclusions: The disturbances in the ionosphere were found at altitudes of 150-400 km, with the extension of their vertical group velocities upwards. The values of parameters of disturbances obtained in data processing indicate that large-scale traveling ionospheric disturbances took place at the observation day. Possible sources of such waves are Joule heating, the Lorentz force effect and eruption of energetic particles.Key words: incoherent scattering radar, variations of power and plasma temperatures, geospace storm, parameters of traveling ionospheric disturbancesManuscript submitted 27.12.2018Radio phys. radio astron. 2019, 24(1): 55-67REFERENCES1. BUONSANTO, M. J., 1999. Ionospheric Storms – A Review. Space Sci. Rev. vol. 88, is. 3-4, pp. 563–601. DOI: https://doi.org/10.1023/A:10051075326312. DANILOV, A. D., 2013. Ionospheric F-region response to geomagnetic disturbances (review). Heliogeophysical research. [online] no. 5, pp. 1–33. (in Russian). [viewed 24.12.2018]. Available from: http://vestnik.geospace.ru/ index.php?id=1893. CHERNOGOR, L. F. and DOMNIN, I. F., 2014. Physics of Geomagnetic Storms: monograph. Kharkiv, Ukraine: V. N. Karazin Kharkiv National University Publ. (in Russian).4. ADENIYI, J. O., 1986. Magnetic storm effects on the morphology of the equatorial F2-layer. J. Atmos. Terr. Phys. vol. 48, no. 8, pp. 695–702. DOI: 10.1016/ 0021-9169(86)90019-X5. WU, Y., LIU, R., ZHANG, B., WU, Z., HU, H., ZHANG, S., ZHANG, Q., LIU, J. and HONARY, F., 2013. Multiinstrument observations of plasma features in the Arctic ionosphere during the main phase of a geomagnetic storm in December 2006. J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. vol. 105-106, pp. 358–366. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jastp.2013.07.0046. SOKOLOV, S. N., 2011. Magnetic storms and their effects in the lower ionosphere: Differences in storms of various types. Geomagn. Aeron. vol. 51, is 6, pp. 741–752. DOI: https://doi.org/10.1134/S00167932110501247. FÖRSTER, M. and JAKOWSKI, N., 2000. Geomagnetic storm effects on the topside ionosphere and plasmasphere: a compact tutorial and new results. Surv. Geophys. vol. 21, is. 1, pp. 47–87. DOI: https://doi.org/10.1023/A:10067751252208. HUNSUCKER, R. D., 1982. Atmospheric gravity waves generated in the high-latitude ionosphere: A review. Rev. Geophys. Space Phys. vol. 20, is. 2, pp. 293–315. DOI: https://doi.org/10.1029/RG020i002p002939. HOCKE, K. and SCHLEGEL, K., 1996. A review of atmospheric gravity waves and travelling ionospheric disturbances 1982–1995. Ann. Geophys. vol. 14, is. 5, pp. 917–940. DOI: https://doi.org/10.1007/s00585-996-0917-610. BORRIES, C., JAKOWSKI, N. and WILLEN, V., 2009. Storm induced large scale TIDs observed in GPS derived TEC. Ann. Geophys. vol. 27, is. 4, pp. 1605–1612. DOI: https://doi.org/10.5194/angeo-27-1605-200911. THOME, G., 1968. Long-period waves generated in the polar ionosphere during the onset of magnetic storms. J. Geophys. Res. Atmos. vol. 73, no. 19, pp. 6319–6336. DOI: https://doi.org/10.1029/JA073i019p0631912. TSUGAWA, T., SAITO, A. and OTSUKA, Y., 2004. A statistical study of large scale traveling ionospheric disturbances using the GPS network in Japan. J. Geophys. Res. Space Phys. vol. 109, no. A6. DOI: 10.1029/ 2003JA010302.13. DING, F., WAN, W., LIU, L., AFRAIMOVICH, E. L., VOEYKOV, S. V. and PEREVALOVA, N. P., 2008. A statistical study of large scale traveling ionospheric disturbances observed by GPS TEC during major magnetic storms over the years 2003–2005. J. Geophys. Res. Space Phys. vol. 113, no. A3, id. A00A01. DOI: 10.1029/ 2008JA01303714. VLASOV, A., KAURISTIE, K., VAN DE KAMP, M., LUNTAMA, J.-P. and POGORELTSEV, A., 2011. A study of traveling ionospheric disturbances and atmospheric gravity waves using EISCAT Svalbard Radar IPY-data. Ann. Geophys. vol. 29, is. 11, pp. 2101–2116. DOI: https://doi.org/10.5194/angeo-29-2101-201115. KOZLOVSKY, A., TURUNEN, T. and ULICH, T., 2013. Rapid-run ionosonde observations of traveling ionospheric disturbances in the auroral ionosphere. J. Geophys. Res. Atmos. vol. 118, is. 8, pp. 5265–5276. DOI: 10.1002/ jgra.5047416. DOMNIN, I. F., CHEPURNYY, Y. M., EMELYANOV, L. Y., CHERNYAEV, S. V., KONONENKO, A. F., KOTOV, D. V., BOGOMAZ, O. V. and ISKRA, D. A., 2014. Kharkiv incoherent scatter facility. Bulletin of NTU “KhPI”. Kharkiv: NTU “KhPI”. no. 47 (1089), pp. 28–42.17. AKSONOVA, K. D. and PANASENKO, S. V., 2016. Seasonal variations in the parameters of wave processes in the ionosphere according to the method of incoherent scattering. Bulletin of NTU “KhPI”. Kharkiv: NTU “KhPI”. no. 34 (1206), pp. 73–77. (in Russian).18. LIZUNOV, G. V. and KUZMICH, A. A., 2010. Spectral analysis of satellite measurements of atmospheric gravity waves. Bulletin of NTU “KhPI”. Kharkiv: NTU “KhPI”. no. 48, pp. 57–63. (in Russian).19. BURMAKA, V. P., PANASENKO, S. V. and CHERNOGOR, L. F., 2007. Modern methods of spectral analysis of quasiperiodic processes in the geospace. Uspekhi Sovremennoi Radioelektroniki. no. 11, pp. 3–24. (in Russian).20. HINES, C. O., 1960. Internal atmospheric gravity waves at ionospheric heights. Can. J. Phys. vol. 38, is 11, pp. 1441–1481. DOI: https://doi.org/10.1139/p60-15021. BRUNELLI, B. E. and NAMGALADZE, A. A., 1988. Physics of Ionosphere. Moscow, USSR: Nauka Publ. (in Russian). УДК 550.388.2PACS number: 94.20.VvПредмет и цель работы: Анализ волновых процессов в период геокосмической бури в среднеширотной ионосфере; получение высотно-временных зависимостей относительных вариаций мощности принимаемого сигнала радара некогерентного рассеяния, температур электронов и ионов; расчет параметров перемещающихся ионосферных возмущений – относительных амплитуд, вертикальной и горизонтальной составляющих фазовой скорости (Vz и Vh) и длины волн (Λz и Λh).Методы и методология: Для получения результатов использовался спектральный анализ с применением адаптивного преобразования Фурье. В дальнейшем данные подвергались полосовой фильтрации при помощи цифрового фильтра. Фазовые скорости возмущений определялись путем кросс-корреляционного анализа временных вариаций мощности сигнала.Результаты: Установлено, что наблюдавшаяся буря, в течение которой индекс геомагнитной активности достигал значения Kp = 6, способствовала усилению акустико-гравитационных волн и перемещающихся ионосферных возмущений. Спектральный анализ показал, что периоды преобладающих колебаний находились в диапазоне 60÷100 мин, а их длительность не превышала двух периодов. Относительные амплитуды мощности сигнала менялись в пределах 0.02÷0.2, а относительные амплитуды температур электронов и ионов – в пределах 0.03÷0.12. Продемонстрировано, что значения амплитуд квазигармонических вариаций мощности сигнала 1 и 2 сентября 2016 г. примерно в 2 раза превышали значения в соседние дни, когда Kp -индекс был более низким. Показано, что Vz = 26÷50 м/с, Vh = 210÷455 м/с и Λz = 120÷290 км, Λh = 1075÷2450 км. Заключение: Были обнаружены возмущения в ионосфере на высотах 150÷400 км, вертикальная групповая скорость которых была направлена вверх. Полученные в ходе обработки данных значения параметров возмущений указывают на то, что в дни наблюдений имели место крупномасштабные перемещающиеся ионосферные возмущения. Возможными источниками таких волн являются джоулев нагрев, действие силы Лоренца и высыпание энергичных частиц.Ключевые слова: радар некогерентного рассеяния, вариации мощности и плазменных температур, геокосмическая буря, параметры перемещающихся ионосферных возмущенийСтатья поступила в редакцию 27.12.2018Radio phys. radio astron. 2019, 24(1): 55-67СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Buonsanto M. J. Ionospheric Storms – A Review. Space Sci. Rev. 1999. Vol. 88, Is. 3-4. P. 563–601. DOI: 10.1023/ A:10051075326312. Данилов А. Д. Реакция области F на геомагнитные возмущения (обзор). Гелиогеофизические исследования. 2013. № 5. С. 1–33. URL: http://vestnik.geospace.ru/ index.php?id=189 (дата обращения 24.12.2018)3. Черногор Л. Ф., Домнин И. Ф. Физика геокосмических бурь: Монография. Харьков: ХНУ им. В. Н. Каразина, 2014. 408 с.4. Adeniyi J. O. Magnetic storm effects on the morphology of the equatorial F2-layer. J. Atmos. Terr. Phys. 1986. Vol. 48, No. 8. P. 695–702. DOI: 10.1016/0021-9169 (86)90019-X5. Wu Y., Liu R., Zhang B., Wu Z., Hu H., Zhang S., Zhang Q., Liu J., and Honary F. Multi-instrument observations of plasma features in the Arctic ionosphere during the main phase of a geomagnetic storm in December 2006. J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2013. Vol. 105-106. P. 358–366. DOI: 10.1016/j.jastp.2013.07.0046. Соколов С. Н. Магнитные бури и их эффекты в нижней ионосфере. Различия бурь разных типов. Геомагнетизм и аэрономия. 2011. Т. 51, № 6. С. 757–768.7. Förster M. and Jakowski N. Geomagnetic storm effects on the topside ionosphere and plasmasphere: a compact tutorial and new results. Surv. Geophys. 2000. Vol. 21, Is. 1. P. 47–87. DOI: 10.1023/A:10067751252208. Hunsucker R. D. Atmospheric gravity waves generated in the high-latitude ionosphere: A review. Rev. Geophys. Space Phys. 1982. Vol. 20, Is. 2. P. 293–315. DOI: 10.1029/ RG020i002p002939. Hocke K. and Schlegel K. A review of atmospheric gravity waves and travelling ionospheric disturbances 1982–1995. Ann. Geophys. 1996. Vol. 14, Is. 5. P. 917–940. DOI: 10.1007/s00585-996-0917-610. Borries C., Jakowski N., and Wilken V. Storm induced large scale TIDs observed in GPS derived TEC. Ann. Geophys. 2009. Vol. 27, Is. 4. P. 1605–1612. DOI:10.5194/ angeo-27-1605-200911. Thome G. Long-period waves generated in the polar ionosphere during the onset of magnetic storms. J. Geophys. Res. Atmos. 1968. Vol. 73, Is. 19. P. 6319–6336. DOI: 10.1029/JA073i019p0631912. Tsugawa T., Saito A., and Otsuka Y. A statistical study of large scale traveling ionospheric disturbances using the GPS network in Japan. J. Geophys. Res. Space Phys. 2004. Vol. 109, No. A6. DOI: 10.1029/2003JA010302.13. Ding F., Wan W., Liu L., Afraimovich E. L., Voeykov S.V., and Perevalova N. P. A statistical study of large scale traveling ionospheric disturbances observed by GPS TEC during major magnetic storms over the years 2003–2005. J. Geophys. Res. Space Phys. 2008. Vol. 113, No. A3. id. A00A01. DOI:10.1029/2008JA01303714. Vlasov A., Kauristie K., Van de Kamp M., Luntama J.-P., and Pogoreltsev A. A study of traveling ionospheric disturbances and atmospheric gravity waves using EISCAT Svalbard Radar IPY-data. Ann. Geophys. 2011. Vol. 29, Is. 11. P. 2101–2116. DOI: 10.5194/angeo29-2101-201115. Kozlovsky A., Turunen T., and Ulich T. Rapid-run ionosonde observations of traveling ionospheric disturbances in the auroral ionosphere. J. Geophys. Res. Atmos. 2013. Vol. 118, Is. 8. P. 5265–5276. DOI: 10.1002/ jgra.5047416. Domnin I. F., Chepurnyy Y. M., Emelyanov L. Y., Chernyaev S. V., Kononenko A. F., Kotov D. V., Bogomaz O. V., and Iskra D. A. Kharkiv incoherent scatter facility. Вісник НТУ “ХПІ”. Харків: НТУ “ХПІ”, 2014. No. 47 (1089). P. 28–42.17. Аксенова Е. Д., Панасенко С. В. Сезонные вариации параметров волновых процессов в ионосфере по данным метода некогерентного рассеяния. Вісник НТУ “ХПІ”. Харків: НТУ “ХПІ”, 2016. №. 34 (1206). С. 73–77.18. Лизунов Г. В., Кузьмич А. А. Спектральный анализ спутниковых измерений атмосферных гравитационных волн. Вісник НТУ “ХПІ”. Харків: НТУ “ХПІ”, 2010. № 48. С. 57–63.19. Бурмака В. П., Панасенко С. В., Черногор Л. Ф. Современные методы спектрального анализа квазипериодических процессов в геокосмосе. Успехи современной радиоэлектроники. 2007. № 11. С. 3–24.20. Hines C. O. Internal atmospheric gravity waves at ionospheric heights. Can. J. Phys. 1960. Vol. 38, Is 11. P. 1441–1481. DOI: 10.1139/p60-15021. Брюнелли Б. Е., Намгаладзе А. А. Физика ионосферы. Мoсква: Наука, 1988. 521 с. УДК 550.388.2PACS number: 94.20.VvПредмет і мета роботи: Аналіз хвильових процесів у період геокосмічної бурі в середньоширотній іоносфері, отримання висотно-часових залежностей відносних варіацій потужності сигналу радара некогерентного розсіяння, температур електронів та іонів, розрахунок параметрів рухомих іоносферних збурень – відносних амплітуд, вертикальної та горизонтальної складових фазової швидкості (Vz та Vh) та довжини хвиль (Λz и Λh).Методи та методологія: Для отримання результатів використовувався спектральний аналіз із застосуванням адаптивного перетворення Фур’є. У подальшому дані піддавалися смуговій фільтрації за допомогою цифрового фільтра. Фазові швидкості збурень визначалися шляхом крос-кореляційного аналізу часових варіацій потужності сигналу.Результати: Встановлено, що спостережувана буря, під час якої індекс геомагнітної активності сягав значення Kp = 6, сприяла посиленню акустико-гравітаційних хвиль і рухомих іоносферних збурень. Спектральний аналіз показав, що періоди переважаючих коливань знаходилися в діапазоні 60÷100 хв, а їх тривалість не перевищувала двох періодів. Відносні амплітуди потужності сигналу змінювалися в межах 0.02÷0.2, а відносні амплітуди температур електронів та іонів – в межах 0.03÷0.12. Продемонстровано, що значення амплітуди квазігармонічних варіацій потужності сигналу 1 і 2 вересня 2016 р. приблизно вдвічі перевищували значення в сусідні дні, коли Kp --індекс був нижчим. Показано, що Vz = 26÷50 м/с, Vh = 210÷455 м/с і Λz = 120÷290 км, Λh = 1075÷2450 км.Заключение: Були виявлені збурення в іоносфері на висотах 150÷400 км з поширенням їх вертикальної групової швидкості вгору. Отримані в ході обробки даних значення параметрів збурень вказують на те, що у дні спостережень мали місце великомасштабні рухомі іоносферні збурення. Можливими джерелами таких хвиль є джоулів нагрів, дія сили Лоренца і висип енергійних частинок. Ключові слова: радар некогерентного розсіювання, варіації потужності і плазмових температур, геокосмічна буря, параметри рухомих іоносферних збуреньСтаття надійшла до редакції 27.12.2018Radio phys. radio astron. 2019, 24(1): 55-67СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ1. Buonsanto M. J. Ionospheric Storms – A Review. Space Sci. Rev. 1999. Vol. 88, Is. 3-4. P. 563–601. DOI: 10.1023/ A:10051075326312. Данилов А. Д. Реакция области F на геомагнитные возмущения (обзор). Гелиогеофизические исследования. 2013. № 5. С. 1–33. URL: http://vestnik.geospace.ru/ index.php?id=189 (дата обращения 24.12.2018)3. Черногор Л. Ф., Домнин И. Ф. Физика геокосмических бурь: Монография. Харьков: ХНУ им. В. Н. Каразина, 2014. 408 с.4. Adeniyi J. O. Magnetic storm effects on the morphology of the equatorial F2-layer. J. Atmos. Terr. Phys. 1986. Vol. 48, No. 8. P. 695–702. DOI: 10.1016/0021-9169 (86)90019-X5. Wu Y., Liu R., Zhang B., Wu Z., Hu H., Zhang S., Zhang Q., Liu J., and Honary F. Multi-instrument observations of plasma features in the Arctic ionosphere during the main phase of a geomagnetic storm in December 2006. J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2013. Vol. 105-106. P. 358–366. DOI: 10.1016/j.jastp.2013.07.0046. Соколов С. Н. Магнитные бури и их эффекты в нижней ионосфере. Различия бурь разных типов. Геомагнетизм и аэрономия. 2011. Т. 51, № 6. С. 757–768.7. Förster M. and Jakowski N. Geomagnetic storm effects on the topside ionosphere and plasmasphere: a compact tutorial and new results. Surv. Geophys. 2000. Vol. 21, Is. 1. P. 47–87. DOI: 10.1023/A:10067751252208. Hunsucker R. D. Atmospheric gravity waves generated in the high-latitude ionosphere: A review. Rev. Geophys. Space Phys. 1982. Vol. 20, Is. 2. P. 293–315. DOI: 10.1029/ RG020i002p002939. Hocke K. and Schlegel K. A review of atmospheric gravity waves and travelling ionospheric disturbances 1982–1995. Ann. Geophys. 1996. Vol. 14, Is. 5. P. 917–940. DOI: 10.1007/s00585-996-0917-610. Borries C., Jakowski N., and Wilken V. Storm induced large scale TIDs observed in GPS derived TEC. Ann. Geophys. 2009. Vol. 27, Is. 4. P. 1605–1612. DOI:10.5194/ angeo-27-1605-200911. Thome G. Long-period waves generated in the polar ionosphere during the onset of magnetic storms. J. Geophys. Res. Atmos. 1968. Vol. 73, Is. 19. P. 6319–6336. DOI: 10.1029/JA073i019p0631912. Tsugawa T., Saito A., and Otsuka Y. A statistical study of large scale traveling ionospheric disturbances using the GPS network in Japan. J. Geophys. Res. Space Phys. 2004. Vol. 109, No. A6. DOI: 10.1029/2003JA010302.13. Ding F., Wan W., Liu L., Afraimovich E. L., Voeykov S.V., and Perevalova N. P. A statistical study of large scale traveling ionospheric disturbances observed by GPS TEC during major magnetic storms over the years 2003–2005. J. Geophys. Res. Space Phys. 2008. Vol. 113, No. A3. id. A00A01. DOI:10.1029/2008JA01303714. Vlasov A., Kauristie K., Van de Kamp M., Luntama J.-P., and Pogoreltsev A. A study of traveling ionospheric disturbances and atmospheric gravity waves using EISCAT Svalbard Radar IPY-data. Ann. Geophys. 2011. Vol. 29, Is. 11. P. 2101–2116. DOI: 10.5194/angeo29-2101-201115. Kozlovsky A., Turunen T., and Ulich T. Rapid-run ionosonde observations of traveling ionospheric disturbances in the auroral ionosphere. J. Geophys. Res. Atmos. 2013. Vol. 118, Is. 8. P. 5265–5276. DOI: 10.1002/ jgra.5047416. Domnin I. F., Chepurnyy Y. M., Emelyanov L. Y., Chernyaev S. V., Kononenko A. F., Kotov D. V., Bogomaz O. V., and Iskra D. A. Kharkiv incoherent scatter facility. Вісник НТУ “ХПІ”. Харків: НТУ “ХПІ”, 2014. No. 47 (1089). P. 28–42.17. Аксенова Е. Д., Панасенко С. В. Сезонные вариации параметров волновых процессов в ионосфере по данным метода некогерентного рассеяния. Вісник НТУ “ХПІ”. Харків: НТУ “ХПІ”, 2016. №. 34 (1206). С. 73–77.18. Лизунов Г. В., Кузьмич А. А. Спектральный анализ спутниковых измерений атмосферных гравитационных волн. Вісник НТУ “ХПІ”. Харків: НТУ “ХПІ”, 2010. № 48. С. 57–63.19. Бурмака В. П., Панасенко С. В., Черногор Л. Ф. Современные методы спектрального анализа квазипериодических процессов в геокосмосе. Успехи современной радиоэлектроники. 2007. № 11. С. 3–24.20. Hines C. O. Internal atmospheric gravity waves at ionospheric heights. Can. J. Phys. 1960. Vol. 38, Is 11. P. 1441–1481. DOI: 10.1139/p60-15021. Брюнелли Б. Е., Намгаладзе А. А. Физика ионосферы. Мoсква: Наука, 1988. 521 с. Видавничий дім «Академперіодика» 2019-03-07 Article Article application/pdf http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1307 10.15407/rpra24.01.055 РАДИОФИЗИКА И РАДИОАСТРОНОМИЯ; Vol 24, No 1 (2019); 55 RADIO PHYSICS AND RADIO ASTRONOMY; Vol 24, No 1 (2019); 55 РАДІОФІЗИКА І РАДІОАСТРОНОМІЯ; Vol 24, No 1 (2019); 55 2415-7007 1027-9636 10.15407/rpra24.01 ru http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1307/pdf Copyright (c) 2019 RADIO PHYSICS AND RADIO ASTRONOMY |