The beginning of the 25th cycle of solar activity in variations oxygen ion density in the orbit of the Meteor spacecraft

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Based on the archive of measurement data in the upper atmosphere by radio frequency mass spectrometers on the Meteor spacecraft at the end of the 24th and at the beginning of the 25th cycle of solar activity, estimates of the parameters of the statistical model of the concentration of oxygen ion (O+) over the polar caps and the equatorial belt of the Earth are given. The signs of a change in the “11-year” cycle of solar activity according to O+ measurements are given, as well as variations that can be used to monitor the gas composition of the upper atmosphere.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. V. Tertyshnikov

Federal State Budgetary Institution “E.K.Fedorov Institute of Applied Geophysics”

Author for correspondence.
Email: atert@mail.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Berthelier J.J., Godefroy M., Leblanc F. et al. IAP, the thermal plasma analyzer on DEMETER // Planetary and Space Science. 2006. V. 54. Iss. 5. P. 487–501. https://doi.org/10.1016/j.pss.2005.10.018.
  2. Патент № 2726186 Российская Федерация МПК C1 H01J 49/02. Масс-спектрометр космический / Тертышников А.В. Заявл. № 2019121111/20(041262) 05.07.2019; опубл. 10.07.2020.
  3. Атмосфера: Справочник (справочные данные, модели) / подгот. Ю.С. Седунов и др. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991. 508 с.
  4. Уваров В.М., Самокиш Б.А. Электрические поля в ионосфере Земли. Численные модели. СПб: Петербургский гос. ун-т путей сообщ., 2009. 63 с.
  5. Уваров В.М., Лукьянова Р.Ю. Моделирование высокоширотной ионосферы с учетом влияния параметров межпланетной среды // Гелиогеофизические исследования. 2014. № 7. С. 108–118.
  6. Брасье Г., Соломон С. Аэрономия средней атмосферы. Химия и физика стратосферы и мезосферы. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987. 414 с.
  7. Свидетельство о регистрации базы данных RU2022620207. Пополняемая база спутниковых данных ионного состава верхней атмосферы на высотах 808–835 км от поверхности Земли на 2010–2014 года (часть 1) / В.В. Саморуков, М.С. Иванов, Б.М. Кирюшов, А.В. Николаев, А.С. Казеко; правообладатель ФГБУ “Институт прикладной геофизики имени академика Е.К. Федорова”. – Заявл. № 2022620049; дата регистр. 24.01.2022; опубл. 21.01.2022, Бюл. № 2.
  8. Свидетельство о регистрации базы данных RU2022621368. Пополняемая база спутниковых данных ионного состава верхней атмосферы на высотах 808–835 км от поверхности Земли на 2010–2014 года (часть 2) / В.В. Саморуков, М.С. Иванов, Б.М. Кирюшов, А.В. Николаев, А.С. Казеко, А.Ю. Репин; правообладатель ФГБУ “Институт прикладной геофизики имени академика Е. К. Федорова”. – Заявл. № 2022621251; дата регистр. 01.06.2022; опубл. 10.06.2022, Бюл. № 6.
  9. Тертышников А.В. Организация прогнозирования природных чрезвычайных ситуаций. – Москва: Ин-т прикладной геофизики им. Е.К. Федорова, 2013. 268 с.
  10. ГОСТ 25345.302-83. Расчеты баллистические искусственных спутников Земли. Методика расчета индексов солнечной активности. 20 с.
  11. Solar Cycle Progression Updated Prediction (Experimental): Validation Document MARK MIESCH CIRES/University of Colorado, NOAA Space Weather Prediction Center Last updated: November 8, 2023. https://testbed.swpc.noaa.gov/sites/default/files/2023–11/solar_cycle_experimental_prediction_validation.pdf.
  12. Витинский Ю.И. Солнечная активность. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1983. 192 с.
  13. Shen X.H., Zong Q.-G., Zhang X.M. Introduction to special section on the China Seismo-Electromagnetic Satellite and initial results // Earth and Planetary Physics. 2018. Iss. 2. P. 439–443. https://doi.org/10.26464/epp2018041
  14. ГОСТ Р 50779.10-2000 Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения.
  15. Патент № 2809926 Российская Федерация МПК C1 G01W 1/00. Способ зондирования границ аврорального овала и состояния магнитного поля Земли / Тертышников А.В.; Патентообладатель: Тертышников Александр Васильевич (RU). Заявл. № 2023111370 02.05.2023; опубл. 19.12.2023.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Change in average annual estimates of O+ concentration in units of ion current (I) of the RIMS analyzer on the orbit (1 – for the morning session) and the solar radiation flux recorded at a wavelength of 10.7 cm (F10.7) (2 – according to space weather data from the website https://celestrak.org/SpaceData/SW-Last5Years.txt)

Download (22KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Estimates of the parameters of the statistical model of O+ concentration in 2019 based on the inverse value of the variation coefficient, the 2nd, 3rd and 4th moments of the distribution in ion current units for: (a) the northern polar cap (66 N–90 N); (b) the southern polar cap (66 S–90 S); (c) the equatorial belt (15 N–15 S)

Download (638KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Amplitude diagrams of variations in the inverse coefficient of variation of the O+ concentration in 2019 for the northern (a) and southern (b) polar caps

Download (72KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Change in cathode current in conventional units of the RIMS-1, 2 device for the morning turn by O+: 1 — for average monthly O+, 2–2* — boundaries of the tube of variations of average monthly O+, 3 — beginning of the 25th cycle of solar activity by the minimum average monthly O+, 4 — average annual O+ levels, oval — failures in the operation of the Meteor satellite transmitter

Download (17KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Amplitude diagrams of the results of O+ concentration measurements in relative current units

Download (23KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Change in the average sum of annual amplitudes of periods of 25–29 days (curve 1) in units of the device current, 2–2* — envelopes of boundaries, 3 — middle of the cone of envelopes, arrow — boundary of the 24–25th cycles of solar activity

Download (12KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences