Интеграция реализованных в прошлые годы моделей аврорального овала (модели Шубина, Харди, Воробьева и др.) в единую эмпирическую модель, с детализацией пространственно-временной структуры авроральных высыпаний согласно статистическим данным о фрактальной структуре полярных сияний.
Предполагается, что задавать входные параметры модели за прошедшее время можно будет из экспериментальных данных или (для прогноза) на основе нейросетевых прогностических моделей. Прогностические модели для временных рядов геоэффективных параметров межпланетной среды и состояния геомагнитного поля будут реализоваться с помощью нейросетевых моделей.
Контроль состояния аврорального овала, полученного согласно модели, предполагается осуществлять по данным спутников POES (MetOp-1, MetOp-2, NOAA15, NOAA-18, NOAA19) о границах высыпаний/изотропизации частиц с помощью ранее написанной утилиты.
Исследования связи изменения спектра высыпающихся электронов в полярных сияниях и на низколетящих спутниках POES с характеристиками электронов на спутнике (Van-Allen Probe) в экваториальной области в течение развития суббури, а также роли электростатических низкочастотных волн в высыпании электронов.
Данные спутника DMSP F16 и одновременные оптические наблюдения в обсерватории Баренцбург (арх. Шпицберген) будут использованы для определения характеристик авроральных высыпаний и полярных сияний в полуденном секторе при северной ориентации межпланетного магнитного поля.
В рамках выполнения планов исследований на 2023 г. был проведен анализ магнитной активности в периоды пересечений спутником DMSP F7 ночного сектора авроральной зоны. Рассортированы наблюдения спутника по фазам магнитосферной суббури и собраны все необходимые данные по уровням геомагнитной активности и параметрам межпланетной среды. На этапе 2024 г. планируется завершение исследований по определению широтного профиля ионного давления в полуночном секторе в периоды различных фаз суббури и проведение сопоставления ионного давления на высотах ионосферы с радиальным распределением давлением плазмы в экваториальной плоскости магнитосферы.
Планируется провести моделирование распространения СНЧ/ОНЧ волн в области аврорального овала в различных ситуациях. С использованием данных сети риометров ПГИ для оценки энергии высыпающихся частиц и модели E- и D- слоев для расчета дополнительной ионизации будут рассчитаны локальные изменения электронной концентрации нижней ионосферы различных масштабов. Влияние этих изменений на структуру ОНЧ волн магнитосферного происхождения у земной поверхности, распространяющихся в магнитосфере на свистовой моде, будут учтены при помощи ранее реализованной модели, основанной на решении волнового уравнения в плоскослоистой среде (full-wave). Для анализа структуры поля волноводных мод в волноводе Земля-ионосфера с мелкомасштабными неоднородностями электронной концентрации будет применен (full-wave) и FDTD методы расчета. Полученные результаты будут сопоставлены с результатами наблюдений СНЧ/ОНЧ приемников в обсерваториях ПГИ.
Численное моделирование прохождения радиоволн в КВ-диапазоне с источником на земной поверхности через зону дискретных полярных сияний в ионосфере при наличии различных потоков высыпающихся в ионосферу заряженных частиц и при различных распределениях этих потоков в пространстве.
Командировки: Москва (Институт космических исследований РАН, НИИЯФ МГУ) - 2шт., Санкт-Петербург (СПбГУ, СпбО ИЗМИРАН) - 2шт.