Результаты проекта

Результаты второго этапа проекта №14-37-00027

В ходе выполнения второго этапа проекта №14-37-00027 получены следующие важнейшие результаты.

  1. В рамках формализма гирокинетики выведено уравнение для альфвеновских волн в плазме конечного давления в кривом магнитном поле в приближении "длинной плазмы", где частота волны считается намного превосходящей баунс-частоту. Единственной модой, существующей в плазме в этом приближении, является альфвеновская мода, модифицированная эффектами кривизны силовых линий, конечного плазменного давления и равновесного тока. Благодаря этим эффектам волна приобретает также значительную компоненту продольного магнитного поля. Это означает, что, в отличие от случая холодной однородной плазмы, альфвеновская мода оказывается способной сжимать плазму [Dmitri Yu. Klimushkin, Pavel N. Mager. The Alfven mode gyrokinetic equation in pressure magnetospheric plasma // J. Geophys. Res. Space Physics. 2015. V.120, P. 4465–4474, doi:10.1002/2015JA021045].
  2. Впервые зарегистрирована трансформация стоячей полоидальной альфвеновской волны в тороидальную. Дана теоретическая интерпретация монохроматических колебаний альфвеновского типа, зарегистрированных спутником RBSP-A 23 октября 2012г. при пересечении плазмопаузы в 21.45-22.30 UT. Показано, что в наблюдаемом процессе происходит трансформация полоидальных альфвеновских колебаний в тороидальные [Leonovich A.S., Klimushkin D.Yu., Mager P.N. Experimental evidence for existence of monochromatic transverse small-scale standing Alfven waves with spatially depending polarization // J. Geophys. Res. Space Physics. 2015. V.120, P. 5443–5454, doi:10.1002/2015JA021044].
  3. Предложено объяснение дрейфа полярных сияний, зарегистрированных на станции Shamattawa (66,3° с.ш. и 336,0° в приведенных геомагнитныхкоординатах) в предсуббуревой период, генерацией стоячими альфвеновскими волнами [Saka O., Hayashi K., Leonovich A. S. Ionospheric loop currents and associated ULF oscillations at geosynchronous altitudes during preonset intervals of substorm aurora, J. Geophys. Res. Space Physics. 2015. V. 120, P. 2460-2468. doi:10.1002/2014JA020842].
  4. Предложена двухмерная модель для аналитического исследования волновода для быстрых магнитозвуковых волн во внешней части магнитосферы. Выявлено, что собственные моды этого волновода, а также порождаемые ими области альфвеновского резонанса имеют прямое отношение к геомагнитным пульсациям Рс3 и Рс5. [V.A. Mazur, D.A. Chuiko. Azimuthal inhomogeneity in the MHD waveguide in the outer magnetosphere // J. Geophys. Res. Space Physics. 2015. V. 120, P. 4641–4655, doi:10.1002/2014JA020819].
  5. Предложен новый подход к анализу излучения ионосферного альфвеновского резонатора (ИАР). Использована версия модели IRI-2012 для прогноза разности частот Δf соседних гармоник излучения ИАР. Результаты сопоставления расчетов с экспериментальными данными показали хорошую корреляцию между измеренными и вычисленными значениями как на средних, так и на высоких широтах [Potapov A.S., Polyushkina T.N., Dovbnya B.V. Use of the International Reference Ionosphere 2012 model to calculate emission frequency scale of the ionospheric Alfvén resonator // J. Space Weather Space Clim. 2015. V. 5, A14. DOI: 10.1051/swsc/2015018].
  6. С использованием данных спектрометрических измерений излучения молекулы гидроксила разработана методика комплексного анализа атмосферной и ионосферной изменчивости, позволяющая получать информацию о динамической связи различных областей атмосферы. В качестве параметра атмосферной изменчивости для сопоставления с вариациями ионосферных параметров предложено использовать изменчивость температуры области мезопаузы. В сезонном ходе межсуточной атмосферной изменчивости вследствие активности планетарных волн выявлены хорошо выраженные максимумы в зимние месяцы, а также в периоды равноденствий [I. Medvedeva, K. Ratovsky. Studying atmospheric and ionospheric variabilities fromlong-termspectrometric and radio sounding measurements // J. Geophys. Res. Space Physics, 2015. V. 120, P. 5151–5159, doi:10.1002/2015JA021289].
  7. Разработана методика расчета меридиональных нейтральных ветров по данным Иркутского радара НР с учетом его индивидуальных конструктивных особенностей [Shcherbakov A.A., Medvedev A.V., Kushnarev D.S., Tolstikov M.V., Alsatkin S.S. Calculation of meridional neutral winds in the middle latitudes from the Irkutsk incoherent scatter radar // J. Geophys. Res. Space Physics. 2015. V. 120, doi:10.1002/2015JA021678]. С помощью специальной методики анализа фазы автокорреляционной функции регистрируемого сигнала некогерентного рассеяния получена скорость дрейфа плазмы вдоль двух лучей зрения радара.
  8. На основе численного моделирования показана возможность уменьшения ионосферной ошибки многочастотных ГНСС измерений при исследованиях тропосферы и ионосферы путем устранения дифракционных эффектов с помощью пространственной обработки в виде Френелевской инверсии [M.V. Tinin. Influence of Ionospheric Irregularities on GNSS Remote Sensing // Advances in Meteorology, 2015, V. 2015, Article ID 532015, 10 pages, http://dx.doi.org/10.1155/2015/532015].
  9. Разработана методика анализа и проведено непрерывное изучение динамики проявления сбоев системы GPS в период 2010-2014гг. [В. И. Захаров, Ю. В. Ясюкевич, М. А. Титова. Влияние магнитных бурь и суббурь на сбои навигационной системы GPS в высоких широтах // Космические исследования, 2016, том 54, № 1, с. 1–11]. Вероятности сбоев при определении ПЭС значительно – в 100-200 раз – больше, чем чисто инструментальные и также растут во время гелио- геомагнитных возмущений различной природы.
  10. Модернизирован алгоритм определения вертикального абсолютного полного электронного содержания (ПЭС) с целью увеличения временного разрешения получаемых данных до 15 мин. Выявлено значительное расхождение публикуемых дифференциальных кодовых задержек (ДКЗ) ГЛОНАСС и полученных в результате работы алгоритма оценками, в результате чего для станций Арктического региона использование ДКЗ ГЛОНАСС, публикуемых лабораторией CODG, приводит к оценкам ПЭС, которые не являются физическими. [Ю. В. Ясюкевич, А. А. Мыльникова, В.Е. Куницын, А. М. Падохин. Влияние дифференциальных кодовых задержек GPS/ГЛОНАСС на точность определения абсолютного полного электронного содержания ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия, 2015, том 55, № 6, с. 790–796.]

Theme by Danetsoft and Danang Probo Sayekti inspired by Maksimer