Российское гидрометеорологическое общество (РГМО)

🛰 Радиозатменное зондирование: новый взгляд на ионосферные бури Метод радиозатменного зондирования (РЗ) является важным инструментом в изучении реакции ионосферы на солнечную активность. Использование сигналов навигационных спутников (GPS, BeiDou) позволяет ученым «просвечивать» атмосферу и получать точные данные о ее состоянии. Как это работает? Приемники на низкоорбитальных спутниках фиксируют сигналы, прошедшие сквозь ионосферу. Это дает возможность: 1️⃣Восстанавливать вертикальные профили электронной концентрации. Это «срез» атмосферы, показывающий плотность заряженных частиц на разных высотах. Данные критически важны для мониторинга пика F2 (области максимума плотности на 250–350 км): во время бурь он может смещаться на 100+ км, радикально меняя условия радиосвязи. Профили также позволяют выявлять SED-структуры (Storm Enhanced Density — области с резким изменением электронной плотности, вызванным ионосферными бурями). Внутри SED возникают значительные ошибки позиционирования в системах GPS/GNSS, вплоть до полной потери сигнала. 2️⃣ Определять полное электронное содержание (ПЭС) на пути следования сигнала. ПЭС — это общее количество свободных электронов на пути сигнала. Чем выше эта величина, тем сильнее задержка сигнала, что создает основные погрешности в определении координат навигаторами. 3️⃣ Обеспечивать глобальное покрытие - изучать ионосферу в труднодоступных регионах (например, над океанами), где нет наземных станций. 🌪 Реакция на магнитные бури Было рассмотрено 9 геомагнитных событий: * Высотные изменения: Во время бури в декабре 2006 года было зафиксировано поднятие пика F-области более чем на 100 км. * Аномалии плотности: Исследования штормов 2013 и 2015 годов позволили выявить структуры SED и изучить их эволюцию. * Сверхсильный отклик: В августе 2019 года была обнаружена необычно сильная реакция ионосферы на слабую бурю, что указывает на не выявленные ранее физические процессы. 🤩Сравнение с наземными станциями (ионозондами) подтвердило, что радиозатменное зондирование корректно отображает состояние ионосферы как в спокойные периоды, так и во время экстремальных солнечных вспышек. 🤩Благодаря РЗ сканированию удалось зафиксировать уникальные явления, которые сложно поймать наземными методами — например, резкое поднятие максимума ионосферного слоя более чем на 100 км вверх во время сильных бурь. 🤩Усвоение данных РЗ в динамические модели позволяет строить четырехмерные карты электронной плотности (3D, включая время). Это ключ к пониманию физики ионосферы и созданию более точных систем предупреждения о сбоях в навигации. 🤩 Важное преимущество метода — возможность мониторинга над океанами и полярными регионами (Арктикой и Антарктикой), где практически нет наземных датчиков, но где отклик на магнитные бури проявляется сильнее всего. На сегодняшний день метод сталкивается с двумя барьерами: 1. Нехватка данных: Доступно около 6000 профилей в день, чего недостаточно для полного глобального охвата. 2. Задержка: Данные поступают с опозданием в несколько часов, что мешает прогнозированию космической погоды в реальном времени. Будущее метода связано с запуском новых спутниковых группировок и использованием малых коммерческих спутников. Это позволит создать полноценные 3D-модели ионосферы и глубже понять ее динамику. 📖 Подробнее читайте в статье с.н.с. ЛТРВ А.В. Шмакова в журнале Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса: ‘Использование данных радиозатменного зондирования при изучении отклика ионосферы на магнитные бури: обзор’.