Прояснены физические механизмы самой сильной за последние 20 лет магнитной бури
10 апреля 2025 г.
Группа ученых Института солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) установила механизмы кардинальной перестройки ионосферы Земли во время сильнейшей за последние 20 лет магнитной бури, произошедшей в мае 2024 года.
Для этого были задействованы инструменты нового поколения Национального гелиогеофизического комплекса РАН. Статья о взаимодействии нейтральной и заряженной компонент верхней атмосферы и воздействии бури на радиотехнические системы опубликована в журнале «Доклады РАН. Науки о Земле».
Собранные специалистами данные о полярных сияниях, а также косвенные измерения по данным навигационных систем ГЛОНАСС и GPS показали, что во время бури овал полярных сияний опустился до 19° северной широты.
«С помощью инструментов НГГК РАН было зарегистрировано гигантское падение электронной концентрации (до пяти раз относительно фонового уровня) и рекордное свечение верхней атмосферы (в красной линии атомарного кислорода оно превысило 25 кРл) даже по отношению к сильнейшим бурям 23-го цикла солнечной активности», – отметил один из руководителей работ д.ф.-м.н. Ю. В. Ясюкевич.
К.ф.-м.н. Р. В. Васильев рассказал, что объединение оптических и радиофизических измерений в Восточной Сибири, дополненное данными глобальных измерений, продемонстрировало связь повышения температуры верхней атмосферы с резким уменьшением электронной концентрации в ионосфере на средних широтах. Разогрев атмосферы на полярных широтах из-за высыпаний частиц с высокой энергией приводит к усилению ветра в верхней атмосфере. Усиленный ветер, зарегистрированный комплексом оптических инструментов, приносит разогретый воздух на средние широты, вызывает здесь увеличение температуры нейтральной атмосферы и рост концентрации молекулярного азота, что в свою очередь приводит к значительному повышению скорости рекомбинации электронов в атмосфере.
«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», – подчеркнул Ю. В. Ясюкевич.
В статье указано, что экстремальная магнитная буря, произошедшая 10–19 мая 2024 года, предоставила уникальный материал для изучения физических процессов в ионосфере и атмосфере Земли. Измерения параметров ионосферы в Восточной Сибири, дополненные данными коротковолнового радара EKB (поселок Арти), показали сильные искажения при распространении радиоволн вплоть до полной потери сигнала в период максимальной интенсивности бури.
«Недостаточно, анализируя какое-то физическое явление, смотреть на данные одной или двух установок, так как у любых измерений есть как достоинства, так и недостатки. Комплекс развернутых нашим институтом инструментов позволяет анализировать полную картину процесса», – заметил Р. В. Васильев.
Он пояснил, что 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. Именно к таким событиям относится магнитная буря, начавшаяся 10 мая 2024 года, именно по этой причине она привлекла пристальное внимание ученых», – сказал Р. В. Васильев.
Ю. В. Ясюкевич добавил, что сейчас ученые работают над тем, чтобы разобраться, как сильно майская магнитная буря 2024 года сказалась на качестве GPS-навигации.
Источник: «Наука в Сибири» / пресс-служба ИСЗФ СО РАН.
Читайте также:
- Новый радиолокационный комплекс позволит изучать динамику атмосферы на высотах до 2000 км
- Экстремальная магнитная буря и вспышки на Солнце: в ИСЗФ СО РАН рассказали о важнейших исследованиях 2024 года
- Произошла крупнейшая в XXI веке геомагнитная буря
Метки: атмосфера Земли, геомагнитная буря, СО РАН, ИСЗФ СО РАН