THE CORRELATION OF SHORT-PERIOD WAVE DISTURBANCES IN THE PEAK ELECTRON DENSITY OF THE F2 LAYER AND THE TOTAL ELECTRON CONTENT (TEC) IN THE IONOSPHERE

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Using data of the vertical sounding ionosonde and the GNSS receiver operating in Irkutsk, we analyzed the correlation of short-period (periods less than 24 hours) wave disturbances of the peak electron density of the F2 layer (NmF2) and the total electron content (TEC) in the ionosphere. The measurement data for the period 2003–2020, which included almost two solar cycles, were processed. It has been established that the most probable case is a high positive correlation of short-period disturbances of NmF2 and TEC. With the growth of solar and geomagnetic activity, the number of cases of strong positive correlation increases (from 53% to 66%) and the number of cases of both positive and negative weak correlation decreases (from 46% to 33%). During powerful geomagnetic storms, the highest correlation (up to R = 0.89) is observed in the storm main phase and then decreases in the recovery phase up to negative R values. Possible physical mechanisms of the obtained results are considered.

About the authors

N. P. Perevalova

Institute of Solar-Terrestrial Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: pereval@iszf.irk.ru
Russian Federation, Irkutsk

K. G. Ratovsky

Institute of Solar-Terrestrial Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: pereval@iszf.irk.ru
Russian Federation, Irkutsk

G. A. Zherebtsov

Institute of Solar-Terrestrial Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: pereval@iszf.irk.ru
Russian Federation, Irkutsk

A. S. Yasyukevich

Institute of Solar-Terrestrial Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: pereval@iszf.irk.ru
Russian Federation, Irkutsk

References

  1. Афраймович Э.Л., Башкуев Ю.Б., Бернгардт О.И., Гацуцев А.В., Дембелов М.Г., Шпынев Б.Г., Кобзарь В.А., Кушнарев Д.С., Мусин В.Ю., Пушкин П.Ю., Перевалова Н.П. Детектирование перемещающихся ионосферных возмущений по данным одновременных измерений электронной концентрации, полного электронного содержания и доплеровского смещения частоты на радиофизическом комплексе ИСЗФ // Геомагнетизм и аэрономия. 2004. Т. 44. № 4. С. 463–475.
  2. Афраймович Э.Л., Воейков С.В., Перевалова Н.П., Ратовский К.Г. Крупномасштабные возмущения аврорального происхождения во время магнитных бурь 29–31 октября 2003 г. и 7–11 ноября 2004 г. по данным сети GPS и ионозондов // Геомагнетизм и аэрономия. 2006. Т. 46. № 5. С. 637–642.
  3. Danilov A.D. Ionospheric F-region response to geomagnetic disturbances // Adv. Space Res. 2013. V. 52. № 3. P. 343–366.
  4. Astafyeva E., Zakharenkova I., Forster M. Ionospheric response to the 2015 St. Patrick’s Day storm: A global multi-instrumental overview // J. Geophys. Res. Space Physics. 2015. V. 120. P. 9023–9037.
  5. Ngwira C.M., McKinnell L.-A., Cilliers P.J., Coster A.J. Ionospheric observations during the geomagnetic storm events on 24–27 July 2004: Long-duration positive storm effects // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. A00L02.
  6. Yasyukevich Yu.V., Mylnikova A.A., Polyakova A.S. Estimating the total electron content absolute value from the GPS/GLONASS data // Results in Phys. 2015. V. 5. P. 32–33.
  7. Жеребцов Г.А., Shi Jiankui, Перевалова Н.П., Полех Н.М., Золотухина Н.А. Ионосферные возмущения в Восточно-Азиатском регионе. М.: ГЕОС, 2021. 338 с.
  8. Liu L., Yao Y., Kong J., Shan L. Plasmaspheric electron content inferred from residuals between GNSS-derived and TOPEX/JASON vertical TEC data // Remote Sensing. 2018. V. 10. № 4. 621.
  9. Lei J., Zhu Q., Wang W., Burns A.G., Zhao B., Luan X., Zhong J., Dou X. Response of the topside and bottomside ionosphere at low and middle latitudes to the October 2003 superstorms // J. Geophys. Res. Space Phys. 2015. V. 120. P. 6974–6986.
  10. Klimenko M.V., Klimenko V.V., Zakharenkova I.E., Ratovsky K.G., Korenkova N.A., Yasyukevich Yu.V., Mylnikova A.A., Cherniak Iu.V. Similarity and differences in morphology and mechanisms of the foF2 and TEC disturbances during the geomagnetic storms on 26–30 September 2011 // Ann. Geophys. 2017. V. 35. P. 923–938.
  11. Klimenko M.V., Klimenko V.V., Despirak I.V., Zakharenkova I.E., Kozelov B.V., Cherniakov S.M., Andreeva E.S., Tereshchenko E.D., Vesnin A.M., Korenkova N.A., Gomonov A.D., Vasiliev E.B., Ratovsky K.G. Disturbances of the thermosphere-ionosphereplasmasphere system and auroral electrojet at 30E longitude during the St. Patrick’s Day geomagnetic storm on 17–23 March 2015 // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2018. V. 180. P. 78–92.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (301KB)
3.

Download (134KB)
4.

Download (203KB)

Copyright (c) 2023 Н.П. Перевалова, К.Г. Ратовский, Г.А. Жеребцов, А.С. Ясюкевич

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».