Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Сезонные изменения относительных величин основных газовых составляющих термосферы [O]/[N2] и [O2]/[O] получены для ст. Норильск за период 2003–2013 гг. Оценки выполнены по методике авторов и по данным Норильского дигизонда (69° N, 88° E) для высот ниже максимума ионосферного слоя F1 в спокойных и возмущенных геомагнитных условиях для разных сезонов. Получено, что [O2]/[O] в спокойных и возмущенных геомагнитных условиях к концу 2013 г. уменьшается во все сезоны на 10–20 % по отношению к значениям 2003 г. Отношение [О]/[N2] для тех же условий увеличивается до 17 %.
газовые составляющие термосферы, геомагнитные возмущения, сезонные изменения
ВВЕДЕНИЕ
Настоящее исследование является продолжением аналогичной работы, выполненной для ст. Иркутск [Кушнаренко и др., 2015].
Изменчивость ионосферы ото дня ко дню обусловлена рядом факторов, основным из которых яв-ляется состояние нейтрального газа термосферы. Для средней ионосферы, на высотах которой располагается область F1, основным показателем состояния термосферы является газовый состав, характеризующийся в основном отношением концентраций атомных частиц кислорода к молекулам кислорода и азота. Имеющиеся методы определения основных газовых компонент и отношения атомарного кислорода к молекулярному азоту [O]/[N2] применимы в основном для высот выше максимума слоя F2 [Mordovskaya et al., 2010; Данилов, 1961].
Влияние газового состава на величину электронной концентрации N и форму профиля высотного распределения N(h) особенно отчетливо проявляется на высотах слоя F1 ниже 200 км, где обычно выполняется условие фотохимического равновесия, поэтому поведение слоя F1 хорошо отражает изменения в газовом составе термосферы [Щепкин и др., 1997, 1998].
Разработанная методика оценки состояния термосферы с использованием данных ионосферных измерений и полуэмпирической модели ионосферы (ПЭМ) [Щепкин и др., 1997] позволяет определять как ежедневные, так и осредненные по длительному периоду, относительные концентрации основных газовых частиц в различных условиях солнечной и геомагнитной активности [Щепкин и др., 2008, 2009] на высотах ниже максимума слоя F1.
В работе исследовалось поведение отношений [O]/[N2] и [O2]/[O], полученных по методике авто-ров, в течение длительного периода спада, минимума и подъема солнечной активности (2003-2013 гг.) на ст. Норильск. Рассмотрены их сезонные изменения.
1. Данилов А.Д. О молекулярном азоте в верхней атмосфере // Искусственные спутники Земли. АН СССР. 1961. Вып. 10. С. 98-101.
2. Кушнаренко Г.П., Кузнецова Г.М., Колпакова О.Е. Оценки отношений основных газовых составляющих во время сильных и умеренных геомагнитных возмущений в период спада и минимума солнечной активности // Солнечно-земная физика. 2011. Вып. 19. С. 134-139.
3. Кушнаренко Г.П., Яковлева О.Е., Кузнецова Г.М. Долговременные изменения в нейтральном газовом составе термосферы над Иркутском // Солнечно-земная физика. 2015. Т. 1, № 4. С. 30-34. DOI:https://doi.org/10.12737/13457.
4. Щепкин Л.А., Кузнецова Г.М., Кушнаренко Г.П. Оценки относительного содержания атомов и молекул кисло-рода на высоте 120 км по данным ионосферных измерений // Геомагнетизм и аэрономия. 2009. Т. 49, № 4. С. 350-353.
5. Щепкин Л.А., Кушнаренко Г.П., Кузнецова Г.М. Возможность оценок относительного содержания атомов и молекул кислорода по данным измерений электронной концентрации в средней ионосфере // Геомагнетизм и аэ-рономия. 2008. Т. 48, № 1. С. 129-133.
6. Щепкин Л.А., Кушнаренко Г.П., Кузнецова Г.М., Фрейзон И.А. Зависимость параметров средней ионосферы от солнечной и геомагнитной активностей. 1. Степень развития слоя F1 // Геомагнетизм и аэрономия. 1998. Т. 38, № 5. С. 72-76.
7. Щепкин Л.А., Кушнаренко Г.П., Фрейзон И.А., Кузнецова Г.М. Связь электронной концентрации в средней ионосфере с состоянием термосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 1997. Т. 37, № 5. С. 106-113.
8. Goncharenko L., Salah J., Crowley G., et al. Large variations in the thermosphere and ionosphere during minor geo-magnetic disturbances in April 2002 and their association with IMF By // J. Geophys. Res. 2006. V. 111, A03303. DOI: 10.1029/ 2004JA010683.
9. Hedin A.E. MSIS-86 thermospheric model // J. Geophys. Res. 1987. V. 92, N A5. P. 4649-4662.
10. Mordovskaya V.G., Ignatyev A.P., Boldyrev S.I., et al. Method of monitoring atomic oxygen and molecular nitrogen composition in the upper atmosphere on XUV images of the Sun // Geomagnetism and Aeronomy. 2010. V. 50, N 5. P. 679-685.
11. Tobiska W.K., Eparvier F.G. EUV97: Improvements to EUV irradiance modeling in the soft X-rays and EUV // Solar Phys. 1998. V. 147, N 1. P. 147-159.
12. URL: http://guvi.jhuapl.edu/ (дата обращения 10 января 2016 г.).
13. URL: http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/ (дата обращения 10 января 2016 г.).
