Ученые ИСЗФ СО РАН смогли прояснить физические механизмы самой сильной за последние 20 лет магнитной бури

Группа ученых Института солнечно-земной физики СО РАН под руководством доктора физико-математических наук Юрия Ясюкевича и кандидата физико-математических наук Романа Васильева 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. В Докладах Академии наук России за март 2025 года опубликована статья иркутских ученых о взаимодействии нейтральной и заряженной компонент верхней атмосферы и воздействии бури на радиотехнические системы.

Собранные авторами 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 НГК 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 Юрий Ясюкевич.

Роман 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 Юрий Ясюкевич.

В статье отмечено, 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 (пос. 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 Роман 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.

Юрий Ясюкевич добавил, что сейчас ученые работают над тем, чтобы разобраться, как сильно майская магнитная буря 2024 года сказалась на качестве GPS-навигации.

• Интереснейшие публикации иркутских СМИ — в соцсетях: ВКонтакте, Одноклассники, Telegram