EXTREME MAGNETIC STORM OF MAY 10–19, 2024: COUPLING BETWEEN NEUTRAL AND CHARGED COMPONENTS OF THE UPPER ATMOSPHERE AND THE EFFECT ON RADIO SYSTEMS

Y. V. Yasyukevich; Ясюкевич Ю. В.; R. V. Vasiliev; Васильев Р. В.; A. V. Rubtsov; Рубцов А. В.; S. S. Alsatkin; Алсаткин С. С.; M. F. Artamonov; Артамонов М. Ф.; A. B. Beletsky; Белецкий А. Б.; A. Y. Belinskaya; Белинская А. Ю.; O. I. Berngardt; Бернгардт О. И.; A. M. Vesnin; Веснин А. М.; D. A. Ganitsky; Ганицкий Д. А.; Y. I. Egorov; Егоров Я. И.; G. A. Zherebtsov; Жеребцов Г. А.; N. A. Zolotukhina; Золотухина Н. А.; V. A. Ivanova; Иванова В. А.; V. A. Ivonin; Ивонин В. А.; E. S. Isaeva; Исаева Е. С.; A. G. Kim; Ким А. Г.; M. V. Kravtsova; Кравцова М. В.; V. I. Kurkin; Куркин В. И.; D. S. Kushnarev; Кушнарев Д. С.; V. P. Lebedev; Лебедев В. П.; R. A. Marchuk; Марчук Р. А.; A. V. Medvedev; Медведев А. В.; A. V. Mikhalev; Михалев А. В.; A. V. Oinats; Ойнац А. В.; S. V. Olemskoy; Олемской С. В.; A. V. Podlesny; Подлесный А. В.; S. V. Podlesny; Подлесный С. В.; S. N. Ponomarchuk; Пономарчук С. Н.; K. G. Ratovsky; Ратовский К. Г.; V. E. Sdobnov; Сдобнов В. Е.; A. G. Setov; Сетов А. Г.; T. E. Syrenova; Сыренова Т. Е.; V. P. Tashlykov; Ташлыков В. П.; I. D. Tkachev; Ткачёв И. Д.; V. G. Fainshtein; Файнштейн В. Г.; M. V. Cedric; Цедрик М. В.; S. A. Yazev; Язев С. А.

doi:10.31857/S2686739725030161

ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ БУРЯ 10–19 МАЯ 2024 Г.: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРАЛЬНОЙ И ЗАРЯЖЕННОЙ КОМПОНЕНТ ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЫ И ВОЗДЕЙСТВИЕ НА РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Авторы: Ясюкевич Ю.В.¹, Васильев Р.В.¹, Рубцов А.В.¹, Алсаткин С.С.¹, Артамонов М.Ф.¹, Белецкий А.Б.¹, Белинская А.Ю.², Бернгардт О.И.¹, Веснин А.М.¹, Ганицкий Д.А.¹, Егоров Я.И.¹, Жеребцов Г.А.¹, Золотухина Н.А.¹, Иванова В.А.¹, Ивонин В.А.¹, Исаева Е.С.³, Ким А.Г.¹, Кравцова М.В.¹, Куркин В.И.¹, Кушнарев Д.С.¹, Лебедев В.П.¹, Марчук Р.А.¹, Медведев А.В.¹, Михалев А.В.¹, Ойнац А.В.¹, Олемской С.В.¹, Подлесный А.В.¹, Подлесный С.В.¹, Пономарчук С.Н.¹, Ратовский К.Г.¹, Сдобнов В.Е.¹, Сетов А.Г.¹, Сыренова Т.Е.¹, Ташлыков В.П.¹, Ткачёв И.Д.¹, Файнштейн В.Г.¹, Цедрик М.В.¹, Язев С.А.¹^,3
Учреждения:
1. Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской Академии наук
2. Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской Академии наук
3. Иркутский государственный университет
Выпуск: Том 521, № 1 (2025)
Страницы: 123-135
Раздел: ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ГИДРОСФЕРЫ
Статья получена: 20.08.2025
Статья опубликована: 15.03.2025
URL: https://journal-vniispk.ru/2686-7397/article/view/305240
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739725030161
EDN: https://elibrary.ru/ftjnye
ID: 305240

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Активное освоение космического пространства в интересах решения задач связи, навигации, дистанционного зондирования Земли в последние десятилетия актуализирует изучение воздействия Солнца на Землю и требует создания эффективных моделей для прогноза космической погоды. Наиболее сильным проявлением космической погоды являются магнитные бури, порождающие возмущения в ионосфере и атмосфере. К таким событиям относится магнитная буря, начавшаяся 10 мая 2024 г., во время которой овал полярных сияний опустился до 19° с.ш. За 20 лет со времени наблюдения прошлой магнитной бури подобной интенсивности были введены в строй новые научные установки в рамках проекта Национального гелиогеофизического комплекса РАН. Было зарегистрировано гигантское падение электронной концентрации (до 5 раз относительно фонового уровня) и рекордное свечение верхней атмосферы (превысившее в красной линии атомарного кислорода 25 кРл) даже по отношению к сильнейшим бурям 23-го цикла солнечной активности. Объединение оптических и радиофизических измерений в Восточной Сибири, дополненное данными глобальных сетей, продемонстрировало связь повышения температуры верхней атмосферы с резким уменьшением элек-тронной концентрации в ионосфере на средних широтах из-за повышенной рекомбинации во время бури. Совмещение измерений сетей ионозондов и коротковолновых радаров продемонстрировало значительное ухудшение условий распространения радиоволн. Взаимодополняемость развернутых в настоящее время научных инструментов открывает новые возможности мониторинга состояния околоземного пространства, изучения и моделирования динамических процессов во время подобных экстремальных явлений с недоступной ранее детализацией.

Ключевые слова

магнитная буря, ионосфера, Национальный гелиогеофизический комплекс, ионозонд, радар некогерентного рассеяния, интерферометр Фабри—Перо, свечение атмосферы, распространение радиоволн, температура атмосферы

Список литературы

Pilipenko V. Space weather impact on ground-based technological systems // Sol.-Terr. Phys. 2021. V. 7. № 3. P. 68–104. https://doi.org/10.12737/stp-73202106
Meng X., Tsurutani B.T., Mannucci A.J. The Solar and Interplanetary Causes of Superstorms (Minimum Dst ≤ −250 nT) During the Space Age // J. Geophys. Res. Space Phys. 2019. V. 124. № 6. P. 3926–3948. https://doi.org/10.1029/2018JA026425.
Wang C., Xu J., Liu L. et al. Contribution of the Chinese Meridian Project to space environment research: Highlights and perspectives // Sci. China Earth Sci. 2023. V. 66. № 7. P. 1423–1438. https://doi.org/10.1007/s11430-022-1043-3
Zherebtsov G. Complex of heliogeophysical instruments of new generation // Sol.-Terr. Phys. 2020. V. 6. № 2. P. 3–13. https://doi.org/10.12737/stp-62202001
Gonzalez W.D., Joselyn J.A., Kamide Y. et al. What is a geomagnetic storm? // J. Geophys. Res. Space Phys. 1994. V. 99. № A4. P. 5771–5792. https://doi.org/10.1029/93JA02867
Pi X., Mannucci A.J., Lindqwister U.J., Ho C.M. Monitoring of global ionospheric irregularities using the Worldwide GPS Network // Geophys. Res. Lett. 1997. V. 24. № 18. P. 2283–2286. https://doi.org/10.1029/97GL02273
Jia H., Yang Z., Li B. ROTI-based statistical regression models for GNSS precise point positioning errors associated with ionospheric plasma irregularities // GPS Solut. 2024. V. 28. № 3. P. 105. https://doi.org/10.1007/s10291-024-01648-0
Reinisch B.W., Galkin I.A. Global Ionospheric Radio Observatory (GIRO) // Earth Planets Space. 2011. V. 63. № 4. P. 377–381. https://doi.org/10.5047/eps.2011.03.001
Vasilyev R., Artamonov M., Beletsky A. et al. Scientific goals of optical instruments of the National Heliogeophysical Complex // Sol.-Terr. Phys. 2020. V. 6. № 2. P. 84–97. https://doi.org/10.12737/stp-62202008
Vasilyev R., Artamonov M., Beletsky A. et al. Registering upper atmosphere parameters in East Siberia with Fabry–Perot Interferometer KEO Scientific “Arinae” // Sol.-Terr. Phys. 2017. V. 3. № 3. P. 61–75. https://doi.org/10.12737/stp-33201707
Ratovsky K.G., Medvedev A.V., Tolstikov M.V., Kushnarev D.S. Case studies of height structure of TID propagation characteristics using cross-correlation analysis of incoherent scatter radar and DPS-4 ionosonde data // Adv. Space Res. 2008. V. 41. № 9. P. 1454–1458. https://doi.org/10.1016/j.asr.2007.03.008
Themens D.R., Elvidge S., McCaffrey A. et al. The High Latitude Ionospheric Response to the Major May 2024 Geomagnetic Storm: A Synoptic View // Geophys. Res. Lett. 2024. V. 51. № 19. e2024GL111677. https://doi.org/10.1029/2024GL111677
Bilitza D., Pezzopane M., Truhlik V. et al. The International Reference Ionosphere Model: A Review and Description of an Ionospheric Benchmark // Rev. Geophys. 2022. V. 60. № 4. P. 1–11. https://doi.org/10.1029/2022RG000792
Evans J.S., Correira J., Lumpe J.D. et al. GOLD Observations of the Thermospheric Response to the 10–12 May 2024 Gannon Superstorm // Geophys. Res. Lett. 2024. V. 51. № 16. e2024GL110506. https://doi.org/10.1029/2024GL110506
Zherebtsov G.A., Tashchilin A.V., Perevalova N.P., Ratovsky K.G., Medvedeva I.V. Modeling the Influence of Changes in the Parameters of a Neutral Atmosphere on the Ionospheric Electron Density // Dokl. Earth Sci. 2024. V. 517. № 2. P. 1371–1376. https://doi.org/10.1134/S1028334X2460227X
Подлесный А.В., Брынько И.Г., Березовский В.А., Киселёв А.М., Петухов Е.В. Многофункциональный ЛЧМ-ионозонд для мониторинга ионосферы // Гелиогеофизические Исследования. 2013. № 4. C. 24–31.
Berngardt O., Kurkin V., Kushnarev D. et al. ISTP SB RAS decameter radars // Sol.-Terr. Phys. 2020. V. 6. № 2. P. 63–73. https://doi.org/10.12737/stp-62202006
Bland E.C., Heino E., Kosch M.J., Partamies N. SuperDARN Radar-Derived HF Radio Attenuation During the September 2017 Solar Proton Events // Space Weather. 2018. V. 16. № 10. P. 1455–1469. https://doi.org/10.1029/2018SW001916
Ratovsky K.G., Klimenko M.V., Vesnin A.M., Belyuchenko K.V., Yasyukevich Y.V. Comparative Analysis of Geomagnetic Events Identified According to Different Indices // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2024. V. 88. № 3. P. 296–302. https://doi.org/10.1134/S1062873823705433
Mikhalev A.V., Beletsky A.B., Kostyleva N.V., Chernigovskaya M.A. Midlatitude auroras in the south of Eastern Siberia during strong geomagnetic storms on October 29-31, 2003 and November 20-21, 2003 // Cosm. Res. 2004. V. 42. № 6. P. 591–596. https://doi.org/10.1007/s10604-005-0006-8

Дополнительные файлы

Доп. файлы

Действие

1. JATS XML

Скачать

Имя пользователя
Пароль
Запомнить меня

Забыли пароль?	Регистрация

Имя пользователя
Пароль
Запомнить меня

Забыли пароль?	Регистрация