RSF project

План на 2023 год

1.Отбор событий типичных переходных процессов (буревые и суббуревые возмущения, псевдобрейкапы и т.п.), для которых имеется информация о параметрах солнечного ветра и наблюдения полярных сияний. Для набора статистики будут использованы данные наблюдений в авроральной зоне на Кольском полуострове (Ловозеро, Апатиты, Верхнетуломский) и вблизи ее полярной границы (обс. Баренцбург, Шпицберген).

2. Исследование структуры авроральных высыпаний в полуночном секторе авроральной зоны в спокойные периоды и в периоды различных фаз магнитосферной суббури. По наблюдениям спутников серии DMSP будут определены широтные профили потоков энергии высыпающихся частиц и широтные профили ионного давления характерные для различных состояний геомагнитной активности. Широтные профили ионного давления в области изотропных высыпаний будут использованы для изучения особенностей радиального распределения давления в экваториальной плоскости магнитосферы на стадиях зарождения и развития магнитосферных возмущений.

3.Анализ отобранных событий: привязка к параметрам солнечного ветра, фазе переходного процесса, физическим магнитосферным доменам и границам (с привлечением данных спутников Van-Allen Probe, ARASE, Themis и т.д.), определение характеристик пространственной структуры полярных сияний в динамике (учитывая вклад детерминированных регулярных, фрактальных и периодических структур). Набор статистики.

4. Исследование структуры дневных авроральных высыпаний в зависимости от параметров плазмы солнечного ветра и ММП. Наблюдения низколетящих спутников будут использованы для изучения широтных профилей потоков энергии и средних энергий высыпающихся частиц в полуденном секторе. Особое внимание будет уделено исследованию широтных профилей высыпаний дневного полярного каспа, являющегося областью наиболее мощных энерговыделений в полуденном секторе.

5. Построение предварительной модели авроральных ионосферных возмущений и последовательная детализация её пространственно-временной структуры при наборе статистики.

6. Анализ одновременных измерений низкочастотных волн в широком диапазоне частот 0.1 -10 кГц, дифференциальных потоков энергичных электронов с энергиями от 15 эВ до 4 МэВ и параметров холодной плазмы, проводимых на спутниках Van Allen Probe (A, B). Будут рассмотрены: характеристики ОНЧ излучений при развитии суббури, их связь с потоками электронов на спутниках и полярными сияниями, а также роль ОНЧ излучений в высыпании электронов во время авроральных возмущений. Потоки высыпающихся электронов будут контролироваться по измерениям полярных сияний и данным низколетящих спутников POES и DMSP.

7. С использованием численного моделирования определение характеристик прохождения радиоволн различных частотных диапазонов в области с ионосферными неоднородностями, возникающими при высыпаниях заряженных частиц. Будут моделироваться наблюдаемые ситуации прохождения волн ОНЧ диапазона и волн метрового диапазона от различных источников.

Командировки: Москва (Институт космических исследований РАН, НИИЯФ МГУ) - 2 шт., Санкт-Петербург (СПбГУ, СпбО ИЗМИРАН) - 2 шт.

Ожидаемые результаты в 2023 году:

1. Результаты отбора событий типичных переходных процессов (буревые и суббуревые возмущения, псевдобрейкапы и т.п.), для которых имеется информация о параметрах солнечного ветра и наблюдения полярных сияний. Для набора статистики будут использованы данные наблюдений в авроральной зоне на Кольском полуострове (Ловозеро, Апатиты, Верхнетуломский) и вблизи ее полярной границы (обс. Баренцбург, Шпицберген), для того, чтобы охватить разные фазы переходных процессов и относительное положение точки наблюдения.
2. Результаты исследования структуры авроральных высыпаний в полуночном секторе авроральной зоны в спокойные периоды и в периоды различных фаз магнитосферной суббури. По наблюдениям спутников серии DMSP будут определены широтные профили потоков энергии высыпающихся частиц и широтные профили ионного давления характерные для различных состояний геомагнитной активности. Результаты изучения особенностей радиального распределения давления в экваториальной плоскости магнитосферы на стадиях зарождения и развития магнитосферных возмущений по широтным профилям ионного давления в области изотропных высыпаний.
3. Результаты анализа отобранных событий: привязка к параметрам солнечного ветра, фазе переходного процесса, физическим магнитосферным доменам и границам (с привлечением данных спутников Van-Allen Probe, ARASE, Themis и т.д.), определение характеристик пространственной структуры полярных сияний в динамике (учитывая вклад детерминированных регулярных, фрактальных и периодических структур). Результаты набора статистики.
4. Результаты исследования структуры дневных авроральных высыпаний в зависимости от параметров плазмы солнечного ветра и ММП. Наблюдения низколетящих спутников будут использованы для изучения широтных профилей потоков энергии и средних энергий высыпающихся частиц в полуденном секторе. Результаты исследования широтных профилей высыпаний дневного полярного каспа, области наиболее мощных энерговыделений в полуденном секторе.
5. Детализация предварительной модели авроральных ионосферных возмущений, детализация её пространственно-временной структуры при наборе статистики.
6. Результаты анализа одновременных измерений низкочастотных волн в широком диапазоне частот 0.1 -10 кГц, дифференциальных потоков энергичных электронов с энергиями от 15 эВ до 4 МэВ и параметров холодной плазмы, проводимых на спутниках Van Allen Probe (A, B). Будут рассмотрены: характеристики ОНЧ излучений при развитии суббури, их связь с потоками электронов на спутниках и полярными сияниями, а также роль ОНЧ излучений в высыпании электронов во время авроральных возмущений. Потоки высыпающихся электронов будут контролироваться по измерениям полярных сияний и данным низколетящих спутников POES и DMSP.
7. Результаты моделирования прохождения волн метрового диапазона в ионосфере при наличии ионосферных неоднородностей с типичными распределениями по масштабу, возникающими при высыпаниях заряженных частиц.
8. Результаты моделирования прохождения волн ОНЧ диапазона в ионосфере при наличии ионосферных неоднородностей с типичными для авроральных возмущений распределениями по масштабу.