Changes with Time in the Relation Between the  F2 -Layer Critical Frequency and Height

A. D. Danilov; Данилов А. Д.; A. V. Konstantinova; Константинова А. В.; N. A. Berbeneva; Бербенева Н. А.

doi:10.31857//S0016794024050064

Changes with Time in the Relation Between the F2-Layer Critical Frequency and Height

Authors: Danilov A.D.¹, Konstantinova A.V.¹, Berbeneva N.A.²
Affiliations:
1. Institute of Applied Geophysics
2. Physical Faculty of the Moscow State University
Issue: Vol 64, No 5 (2024)
Pages: 656-666
Section: Articles
URL: https://kazanmedjournal.ru/0016-7940/article/view/686197
DOI: https://doi.org/10.31857//S0016794024050064
EDN: https://elibrary.ru/QQOLSK
ID: 686197

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The change with time in the parameter S that characterizes the relation of the critical frequency foF2 to the height hmF2 of the ionospheric F2 layer is considered. The results of measurements by the vertical sounding method at two stations Moscow and Juliusruh are analyzed. The dependence of foF2 on hmF2 is drawn for three intervals: 1957–1980, 1996–2023, and 2011–2023. Five near-noon LT moments and two seasons (winter (January and February) and summer (June and July)) are considered. It is found for both stations and both seasons that the S value is increasing systematically from the earlier to later periods. At the same time, the winter S values are approximately by a factor of three higher than the summer ones for all periods. It is suggested that the found changes in the parameter S could provide valuable information on long-term variations (trends) in thermospheric parameters with the help of current theoretical models of the TIEGCM or WACCM-X type.

Keywords

critical frequency of the ionospheric F2 layer, height of the layer, relation between two parameters and its changes with time

Full Text

References

Данилов А.Д., Бербенева Н.А. Статистический анализ зависимости критической частоты foF2 от различных индексов солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 63. № 5. С. 619–629. 2023. https://doi.org/10.31857/S0016794023600588
Данилов А.Д., Бербенева Н.А. Дальнейший детальный анализ зависимости foF2 от солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 64. № 2. С. 253–264. 2024.
Данилов А.Д., Константинова А.В. Уменьшение количества атомного кислорода в верхней атмосфере // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 54. № 2. С. 239–245. 2014. https://doi.org/10.7868/S0016794014020060
Данилов А.Д., Константинова А.В. Долговременные изменения связи между foF2 и hmF2 // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 56. № 5. С. 612–619. 2016. https://doi.org/10.7868/S0016794016050047
Данилов А.Д., Константинова А.В. Долговременные вариации параметров средней и верхней атмосферы и ионосферы (обзор) // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 60. № 4. С. 411–435. 2020. https://doi.org/10.31857/S0016794020040045
Данилов А.Д., Константинова А.В., Бербенева Н.А. Дальнейший детальный анализ зависимости foF2 от солнечной активности // Гелиогеофизические исследования. Вып. 40. С. 68–80. 2023. https://doi.org/10.5425/2304-7380_2023_40_68
Данилов А.Д., Константинова А.В., Бербенева Н.А. Тренды критической частоты foF2 по данным станций северного и южного полушарий // Геомагнетизм и аэрономия Т. 64. № 3. С. 386–399. 2024а.
Данилов А.Д. Константинова А.В., Бербенева Н.А. Долговременные тренды высоты максимума ионосферного слоя F2 // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 64. № 4. С. 489–502. 2024б.
Danilov A.D., Berbeneva N.A., Konstantinova A.V. Trends in the F2-layer parameters to 2023 // Adv. Space Res. V. 73. № 12. P. 6054−6065. 2024. https://doi.org/10.1016/j.asr.2024.03.036
Emmert J.T. Altitude and solar activity dependence of 1967–2005 thermospheric density trends derived from orbital drag // J. Geophys. Res. – Space. V. 120. № 4. P. 2940–2950. 2015. https://doi.org/10.1002/2015JA021047
Hierl P.M., Dotan I., Seeley J.V., Van Doren J.M., Morris R.A., Viggiano A.A. Rate constants for the reactions of O+ with N2 and O2 as a function of temperature (300–1800 K) // J. Chem. Phys. V. 106. № 9. P. 3540–3544. 1997. https://doi.org/10.1063/1.473450
Laštovička J. Progress in investigating long-term trends in the mesosphere, thermosphere, and ionosphere // Atmos. Chem. Phys. V. 23. № 10. P. 5783–5800. 2023. https://doi.org/10.5194/acp-23-5783-2023
Laštovička J., Akmaev R.A., Beig G., Bremer J., Emmert J.T., Jacobi C., Jarvis M.J., Nedoluha G., Portnyagin Yu.I., Ulich T. Emerging pattern of global change in the upper atmosphere and ionosphere // Ann. Geophys. V. 26. № 5. P. 1255–1268. 2008. https://doi.org/10.5194/angeo-26-1255-2008
Richards P.G. Reexamination of ionospheric photochemistry // J. Geophys. Res. – Space. V. 116. № 8. ID A08307. 2011. https://doi.org/10.1029/2011JA016613
Rishbeth H., Edwards R. The isobaric F2-layer // J. Atmos. Terr. Phys. V. 51. № 4. P. 321–338. 1989. https://doi.org/10.1016/0021-9169(89)90083-4