Влияние горизонтальной неоднородности ионосферы на пространственное распределение ультранизкочастотных магнитных полей от наземных источников

Обнаружена существенная разница в амплитудных и поляризационных спектрах ультранизкочастотного магнитного шума на станциях, удалённых друг от друга на 120 км, в периоды отсутствия региональной грозовой активности. Одновременный анализ низкочастотных данных и данных ионозондов позволил сделать вывод, что разница в основных параметрах спектра поляризации на двух станциях связана с возникновением спорадических слоёв Es, интенсивность которых неоднородно распределена по горизонтали с характерными масштабами порядка расстояния между станциями. Разница в глубине вариаций поляризационного параметра ε была обнаружена также в период восстановления ионосферы после магнитных бурь. Она могла быть связана со слоями Es, которые не только имели неоднородное распределение интенсивности, но и располагались на разных высотах. Было обнаружено различие частотных масштабов резонансной структуры спектра в период регистрации временных вариаций её основных частот. Численные расчёты параметра ε с заданием модельных слоёв Es и скорректированных на высотах слоя F ионосферы профилей электронной концентрации позволили адекватно объяснить наблюдаемое различие в спектрах магнитного шума и определить высоты, на которых существовала горизонтальная неоднородность ионосферы. Исследования проводились на основе данных регистрации горизонтальных магнитных компонент на среднеширотных обсерваториях НИРФИ «Новая Жизнь» (56° с. ш., 45,74° в. д.) и «Старая Пустынь» (55,66° с. ш., 43,63° в. д., расположена в 120 км к востоку от первого приёмного пункта).

На английском языке

Influence of Horizontal Ionospheric Irregularities on the Spatial Distribution of Ultralow-Frequency Magnetic Fields from Ground-Based Sources

Ermakova E.N.

Pershin A.V.

Ryabov A.V.

Schennikov A.V.

Akchurin A.D.

A significant difference was found in the amplitude and polarization spectra of ULF magnetic noise at stations with a base of 120 km during periods of absence of regional thunderstorm activity. A simultaneous analysis of low-frequency data and ionosonde data allowed us to conclude that the difference in the main parameters of the polarization spectrum at two stations is due to the appearance of sporadic Es layers having a nonuniform horizontal intensity distribution with characteristic scales of the order of the base between stations. A difference in the depth of variations in the polarization parameter ε was also found during the recovery of the ionosphere after magnetic storms. It could be related with Es layers, which had not only a nonuniform intensity distribution, but were also located at different altitudes. A difference was found in the frequency scales of the spectral resonance structure during recording of time variations of its fundamental frequencies. Numerical calculations of the parameter ε with specifying model Es layers and electron-density profiles corrected at the altitudes of the ionospheric F layer adequately explained the observed difference in the magnetic noise spectra and determined the altitudes at which the horizontal ionospheric irregularity existed. The studies were carried out on the basis of records of horizontal magnetic components at mid-latitude Radiophysical Research Institute observatories Novaya Zhizn (56° N, 45.74° E) and Staraya Pustyn (55.66° N, 43.63° E, 120 km east of the first reception point).