Аннотированный атлас примеров изображений эмиссий в авроральных структурах, зарегистрированных имэйджерами с поверхности Земли и орбит КА.
Часть 3. Cтруктуры “black” и “anti-black” aurora и их возможные механизмы генерации
Номер: 48 Год: 2025 Страницы: 57-87

УДК: 550.388.2; 550.388.8; 551.594.5

EDN:

Автор(ы):

Кузьмин Александр Константинович1, e-mail: alkkuzmin@mail.ru
Крылова А.А.1
Мерзлый Алексей Михайлович1, e-mail: pinega142@yandex.ru
Никифоров Олег Вячеславович1, e-mail: gelokin2201@gmail.com
Петрукович Анатолий Алексеевич1, e-mail: apetruko@iki.rssi.ru
Потанин Юрий Николаевич2, e-mail: oom@cao-rhms.ru
Садовский Андрей Михайлович1, e-mail: asadovsk@iki.rssi.ru

Янаков Альберт Триандофилович1, e-mail: alexandr.7@mail.ru

Учреждения:
1 - ИКИ РАН, Москва, Россия
2 - ЦАО Росгидромет, Долгопрудный, Россия

Аннотация:
В продолжение серии работ, начатых в 2022 и 2023 гг., составлена часть 3 аннотированного атласа примеров изображений структур эмиссий и характеристик плазмы в авроральном овале и субавроральной области, полученных во время конкретных событий, происходивших в разных секторах MLT в разных геомагнитных условиях. Основной мотивацией создания атласа стал дальнейший анализ опыта развития технологии подготовки и проведения орбитальных и наземных экспериментов, нацеленных на создание системы картографирования и диагностики многообразных динамичных авроральных явлений в полярной ионосфере, отражающихся в мгновенном поле градиентов Ne в различных высотных слоях, являющихся «виновниками» проблем при распространении трансполярных сигналов. Как и части 1 и 2, данная работа в основном акцентирована на примерах результатов наблюдений авроральных структур и эмиссий, полученных с помощью изображающих камер с поверхности Земли и с орбит КА с полярным углом наклонения плоскости орбиты к плоскости экватора, а также на обзоре процессов, происходящих во время этих событий в соответствующих областях полярной ионосферы. Некоторые из представленных примеров изображений эмиссий в конкретных событиях, полученных с поверхности земли, сопровождаются: среднемасштабными изображениями структур аврорального овала и полярной шапки в конкретных секторах MLT, полученными в относительно близкое к рассматриваемым событиям время с орбит конкретных КА DMSP в авроральных эмиссиях в диапазоне вакуумного ультрафиолета (ВУФ) с помощью сканирующего по пространству изображающего спектрографа SSUSI, сопутствующими измерениями распределений характеристик потоков высыпающихся частиц (анализатор электронов SSJ5), градиентов магнитного поля, а также результатами локальных наблюдений градиентов Ne радарами некогерентного обратного рассеяния в соответствующих секторах полярной ионосферы в близкое к наблюдаемым событиям время. В данной работе главный акцент сделан на рассмотрении характеристик и анализе особенностей как отдельных конкретных структур black-aurora, так и «дуэтов» структур, имеющих интенсивность, превышающую диффузный фон, называемых black-aurora и anti-black-aurora, которые в конкретных событиях сопровождают друг друга, а также на возможных механизмах их генерации.

Ключевые слова: ПОЛЯРНАЯ ИОНОСФЕРА, АВРОРАЛЬНЫЕ ЭМИССИИ, ТЁМНЫЕ И АНТИ-ТЁМНЫЕ СТРУКТУРЫ ПОЛЯРНЫХ СИЯНИЙ И ИХ ВОЗМОЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ГЕНЕРАЦИИ, НЕОДНОРОДНОСТИ ЭЛЕКТРОННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ, АВРОРАЛЬНЫЕ ИМАДЖЕРЫ, НАЗЕМНАЯ И ОРБИТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА И МЕТОДОЛОГИЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЯРНОЙ ИОНОСФЕРЫ

Сведения об источниках финансирования: -
An annotated atlas of examples of emission images in auroral structures recorded by imagers from the Earth's surface and spacecraft orbits.
Part 3. "Black" and "anti-black" aurora structures and their possible generation mechanisms
Number: 48 Year: 2025 Pages: 57-87
Authors:
Merzlyi Alexei Mikhailovich1, e-mail: pinega142@yandex.ru
Krylova A.A.1
Nikiforov Oleg Vyacheslavovich1, e-mail: gelokin2201@gmail.com
Petrukovich Anatoly Alekseevich1, e-mail: apetruko@iki.rssi.ru
Potanin Yuri Nikolaevich2, e-mail: oom@cao-rhms.ru
Sadovsky Andrey Mikhailovich1, e-mail: asadovsk@iki.rssi.ru
Yanakov Albert Triandofilovich1, e-mail: alexandr.7@mail.ru
Institutions:
1 - IKI RAS, Moscow, Russia
2 - Central Administrative District of Roshydromet, Dolgoprudny, Russia

Abstract
Continuation of the series of works started in 2022 and 2023. Part 3 of the annotated atlas of examples of images of emission structures and plasma characteristics in the auroral oval and subauroral region obtained during specific events that occurred in different sectors of the MLT under different geomagnetic conditions has been compiled. The main motivation for creating the atlas was a further analysis of the experience in developing technology for preparing and conducting orbital and ground-based experiments aimed at creating mapping and diagnostic systems for diverse dynamic auroral phenomena in the polar ionosphere, reflected in the instantaneous field of Ne gradients in various altitude layers, which were the "culprits" of problems with the propagation of transpolar signals. Like Parts 1 and 2, this work mainly focuses on examples of the results of observations of auroral structures and emissions obtained using camera images from the Earth's surface and from spacecraft orbits with a polar angle of inclination of the orbital plane to the equator plane, as well as an overview of the processes occurring during these events in the relevant areas.in the regions of the polar ionosphere Some of the presented examples of emission images in specific events obtained from the earth's surface are accompanied by: medium-scale images of auroral oval and polar cap structures in specific MLT sectors obtained at a relatively close time to the observed events from the orbits of specific DMSP spacecraft in the case of auroral emissions in the vacuum ultraviolet (VUV) range using a space-scanning image the SSUSI spectrograph with accompanying measurements of the distributions of the characteristics of the fluxes of precipitating particles (SSJ5 electron analyzer)., magnetic field gradients, as well as the results of local observations of Ne gradients by incoherent backscattering radars in the corresponding sectors of the polar ionosphere at a time close to the observed events. In this paper, the main focus is on considering the characteristics and analyzing the features of both individual specific black-aurora structures and "duets" of structures with an intensity exceeding the diffuse background, called black-aurora and anti-black-aurora, which accompany each other in specific events, as well possible mechanisms of their generation.

Keywords: POLAR IONOSPHERE, AURORAL EMISSIONS, BLACK AND ANTI-BLACK AURORAL STRUCTURES, ELECTRON CONCENTRATION INHOMOGENEITIES, AURORAL IMAGERS, TERRESTRIAL AND ORBITAL DIAGNOSTICS, METHODOLOGY FOR MONITORING THE STATE OF CHARACTERISTICS OF POLAR IONOSPHERE

Information about sources of financing: -