Biến đổi độ dày tầng lớp ion tại địa điểm từ trường xích đạo Chumphon

Earth, Planets and Space - Tập 63 - Trang 359-364 - 2011
P. Kenpankho1, P. Supnithi1, T. Tsugawa2, T. Maruyama2
1Faculty of Engineering, King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang, Bangkok, Thailand
2Space Environment Group, National Institute of Information and Communications Technology, Nukuikita, Koganei, Tokyo, Japan

Tóm tắt

Nghiên cứu này trình bày sự biến đổi hàng ngày và theo mùa của độ dày tầng lớp ion tại các vĩ độ từ trường xích đạo ở Thái Lan trong giai đoạn 2004–2006, tương ứng với phần suy thoái của hoạt động mặt trời thấp. Tổng hàm lượng electron GPS (TEC) và mật độ electron tối đa của vùng F (NmF2) được sử dụng để tính độ dày tầng lớp ion (τ) tại trạm Chumphon (10,72°B, 99,37°Đ), nằm gần xích đạo từ tính. Kết quả cho thấy các đỉnh lớn của độ dày tầng lớp tồn tại trong các giờ trước khi mặt trời mọc trong cả ba mùa tại Chumphon khi so sánh với các vĩ độ khác. Giá trị tối đa của độ dày tầng lớp xảy ra khi mật độ electron đỉnh trong vùng F2 ở mức thấp nhất. Ban ngày, độ dày tầng lớp dao động từ 200 km đến 580 km cho tất cả các mùa. Ban đêm, giá trị tối đa của độ dày tầng lớp là 1250 km vào mùa hè năm 2004. Hơn nữa, sự biến đổi hàng ngày cho thấy hai giá trị tối thiểu xuất hiện khoảng 0900 giờ địa phương và 1900 giờ địa phương, trong các giờ sau khi mặt trời mọc và vào lúc hoàng hôn. Sự biến đổi theo mùa cho thấy giá trị trung bình hàng ngày của độ dày tầng lớp lớn hơn trong mùa hè và mùa đông so với mùa xuân phân. Nghiên cứu của chúng tôi kết luận rằng độ dày tầng lớp tại Chumphon, nằm gần vĩ độ từ trường xích đạo, lớn hơn nhiều so với những giá trị được tìm thấy ở các vĩ độ thấp, trung bình và cao. Sự khác biệt về độ dày tầng lớp giữa vĩ độ xích đạo và các khu vực khác được giải thích bởi thiếu hụt dòng plasma từ lớp plasmasphere đến vùng F2 tại xích đạo từ tính.

Từ khóa

#độ dày tầng lớp ion #vĩ độ từ trường xích đạo #hàm lượng electron GPS #mật độ electron vùng F2 #Chumphon #biến đổi theo mùa #biến đổi hàng ngày #hoạt động mặt trời thấp #plasmasphere #vùng F2

Tài liệu tham khảo

Aggson, T. L., F. A. Herrero, J. A. Johnson, R. F. Pfaff, H. Laakso, N. C. Maynard, and J. J. Moses, Satellite observation of zonal electric field near sunrise in equatorial ionosphere, J. Atmos. Terr. Phys., 57, 19–24, 1995. 10.1016/0021-9169(93)E0013-Y Bhonsle, R. V., A. V. Da Rosa, and O. K. Garriott, Measurement of total electron content and equivalent slab thickness of the mid-latitude ionosphere, Radio Sci., 69D (7), 929, 1965. Bhuyan, P. K., L. Singh, and T. R. Tyagi, Equivalent slab thickness of the ionosphere over 26°N through the ascending half of a solar cycle, Ann. Geophys., 4, 131, 1986. Blewitt, G., An automatic editing algorithm for GPS data, Geophys. Res. Lett., 17, 199–202, 1990. 10.1029/GL017i003p00199 Chuo, Y. J., The variation of ionospheric slab thickness over equatorial ionization area crest region, J. Atmos. Sol.-Terr. Phys., 69, 947–954, 2007. 10.1016/j.jastp.2007.03.003 Davies, K. and X. M. Liu, Ionospheric slab thickness in middle and low-latitudes, Radio Sci., 26 (4), 997–1005, 1997. 10.1029/91RS00831 Fejer, B. G., C. A. Gonzales, D. T. Farley, and M. C. Kelley, Equatorial electric fields during magnetically disturbed conditions: 1. The effect of the interplanetary magnetic field, J. Geophys. Res., 84, 5797–5802, 1979. 10.1029/JA084iA10p05797 Goodwin, G. L., J. H. Silby, K. J. Lynn, A. M. Breed, and E. A. Essex, GPS satellite measurements: ionospheric slab thickness and total electron content, J. Atmos. Sol.-Terr. Phys., 57 (14), 1723–1732, 1995. 10.1016/0021-9169(95)00093-H Gulyaeva, T. L., B. Jayachandran, and T. N. Krishnankutty, Latitudinal variation of ionospheric slab thickness, Adv. Space Res., 33, 862–865, 2004. 10.1016/j.asr.2003.08.009 Huang, Y. N., Some result of ionospheric slab thickness observations at Lunping, J. Geophys. Res., 88, 5517, 1983. 10.1029/JA088iA07p05517 Iwamoto, I., H. Katoh, T. Maruyama, H. Minakoshi, S. Watari, and K. Igarashi, Latitudinal variation of solar flux dependence in the topside plasma density: comparison between IRI model and observations, Adv. Space Res., 29 (6), 877–882, 2002. 10.1016/S0273-1177(02)00054-6 Jayachandran, B., T. N. Krishnankutty, and T. L. Gulyaeva, Climatology of ionospheric slab thickness, Ann. Geophys., 22, 25–33, 2004. 10.5194/angeo-22-25-2004 Jin, S., J. Cho, and J. Park, Ionospheric slab thickness and its seasonal variations observed by GPS, J. Atmos. Sol.-Terr. Phys., 69, 1864–1870, 2007. 10.1016/j.jastp.2007.07.008 Krishna Murthy, B. K., S. S. Hari, and V. V. Somayajulu, Nighttime equatorial thermospheric meridional winds from ionospheric h′F data, J. Geophys. Res., 95, 4307–4310, 1990. 10.1029/JA095iA04p04307 Liu, J. Y., H. F. Tsai, C. C. Wu, C. L. Tseng, L. C. Tsai, W. H. Tsai, K. Liou, and J. K. Chao, The effect of geomagnetic storm on ionospheric total electron content at the equatorial anomaly region, Adv. Space Res., 24 (11), 1491–1494, 1999. 10.1016/S0273-1177(99)00712-7 Ma, G. and T. Maruyama, Derivation of TEC and estimation of instrumental biases from GEONET in Japan, Ann. Geophys., 21, 2083–2093, 2003. 10.5194/angeo-21-2083-2003 Maruyama, T., Modeling study of equatorial ionospheric height and spread F occurrence, J. Geophys. Res., 101, 5157–5163, 1996. 10.1029/95JA03469 Miyazaki, S., T. Saito, M. Sasaki, Y. Hatanaka, and Y. Iimura, Expansion of GSI’s nationwide GPS array, Bull. Geogr. Surv. Inst., 43, 23–34, 1997. Rishbeth, H., T. J. Fuller-Rowell, and D. Rees, Diffusive equilibrium and vertical motion in the thermosphere during a severe magnetic storm: a computational study, Planet. Space Sci., 35, 1157–1165, 1987. 10.1016/0032-0633(87)90022-5 Saito, S. and T. Maruyama, Ionospheric height variations observed by ionosondes along magnetic meridian and plasma bubble onsets, Ann. Geophys., 24, 2991–2996, 2006. 10.5194/angeo-24-2991-2006 Titheridge, J. E., The slab thickness of the mid-latitude Ionosphere, Planet. Space Sci., 1, 1125, 1973. Woodman, R. F., Vertical velocities and east-west electric fields at the magnetic equator, J. Geophys. Res., 75, 6249–6259, 1970. 10.1029/JA075i031p06249