Long-Term Trends in Ionospheric Indices оf Solar Activity

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The results of identifying trends in the annual average ionospheric indices ΔIG and ΔT are presented, which were obtained after excluding from IG and T the dependence of these indices on the annual average solar activity indices. The solar activity indices were F10, Ly-a and MgII – solar radiation fluxes at 10.7 cm, in the Lyman-alpha line of hydrogen (121.567 nm) and the ratio of the central part to the flanks in the magnesium emission band 276-284 nm. Two-time intervals (in years), 1980–2012 and 2013–2023, are considered. It was found that for the interval 1980–2012 all analyzed linear trends were negative, i.e. ΔIG and ΔT values decreased over time. They were very weak and insignificant. Fluctuations of ΔIG and ΔT relative to trends for Ly-a were almost twice as large as for F10 and MgII. In the interval 2013–2023, all analyzed linear trends intensified and became significant, i.e. the rate of decrease in ΔIG and ΔT over time increased. For MgII this rate was almost twice as high as for F10. For the interval 2013–2023, the MgII index overestimated the contribution of solar radiation to ionospheric indices, especially during the growth phase of solar cycle 25, which began at the end of 2019. As a result, in the growth phase of solar cycle 25, the F10 index became a more adequate indicator of solar activity for ionospheric indices than MgII. In the interval 1980–2012, the F10 and MgII indices changed almost synchronously. The growth phase of solar cycle 25 was the first time this synchrony was disrupted for the entire period of MgII measurements.

Full Text

Restricted Access

About the authors

M. G. Deminov

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: deminov@izmiran.ru
Russian Federation, Troitsk

References

  1. 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
  2. Bilitza D. IRI the international standard for the ionosphere // Adv. Radio Sci. V. 16. P. 1–11. 2018. https://doi.org/10.5194/ars-16-1-2018
  3. Caruana J. The IPS monthly T index / Proc. Solar-Terrestrial Prediction Workshop. Leura, Australia. October 16–20, 1989. V. 2. Ed. R.J. Thompson. Boulder, CO: Environmental Research Lab. P. 257–263. 1990.
  4. Danilov A.D., Berbeneva N.A. Statistical analysis of the critical frequency foF2 dependence on various solar activity indices // Adv. Space Res. V. 72. № 6. P. 2351–2361. 2023. https://doi.org/10.1016/j.asr.2023.05.012
  5. Deminov M.G. Trends in ionospheric indices of solar activity // Geomagn. Aeron. (Engl. Transl.) V. 64. № 5. 2024.
  6. Jones W.B., Gallet R.M. The representation of diurnal and geographic variations of ionospheric data by numerical methods // Telecommun. J. V. 29. № 5. P. 129–149. 1962.
  7. Jones W.B., Gallet R.M. The representation of diurnal and geographic variations of ionospheric data by numerical methods. 2 // Telecommun. J. V. 32. № 1. P. 18–28. 1965.
  8. Laštovička J. Long-term changes in ionospheric climate in terms of foF2 // Atmosphere. V. 13. № 1. ID 110. 2022. https://doi.org/10.3390/atmos13010110
  9. Laštovička J., Burešova D. Relationships between foF2 and various solar activity proxies // Space Weather. V. 21. № 4. ID e2022SW003359. 2023. https://doi.org/10.1029/2022SW003359
  10. Laštovička J. Dependence of long-term trends in foF2 at middle latitudes on different solar activity proxies // Adv. Space Res. V. 73. № 1. P. 685–689. 2024. https://doi.org/10.1016/j.asr.2023.09.047
  11. Liu R., Smith P., King J. A new solar index which leads to improved foF2 predictions using the CCIR atlas // Telecommun. J. V. 50. № 8. P. 408–414. 1983.
  12. Machol J., Snow M., Woodraska D., Woods T., Viereck R., Coddington O. An improved Lyman-alpha composite // Earth and Space Science. V. 6. № 12. P. 2263–2272. 2019. https://doi.org/10.1029/2019EA000648
  13. Snow M., Machol J., Viereck R., Woods T., Weber M., Woodraska D., Elliott J. A revised Magnesium II core-to-wing ratio from SORCE SOLSTICE // Earth and Space Science. V. 6. № 11. P. 2106–2114. 2019. https:// doi.org/10.1029/2019EA000652
  14. Upton L.A., Hathaway D.H. Solar cycle precursors and the outlook for cycle 25 // J. Geophys. Res. – Space. V. 128. N 10. ID e2023JA031681. 2023. https://doi.org/10.1029/2023JA031681

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependences of ionospheric indices T12 and IG12 on solar activity indices MgII12 and Ly-α12 according to the measurement data and regression equations (4) - points and solid lines; K and σ - correlation coefficients and standard deviations of these equations.

Download (141KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Changes in the ΔIG12(X) index with time in years from experimental data (dots) and linear interpolations (trends) of these data - solid lines.

Download (153KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Changes in the ΔT12(X) index with time in years from experimental data (dots) and linear interpolations (trends) of these data - solid lines.

Download (147KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Changes with time in years of the IG12 index (thick line) and models of this index IGmod(F1012) - thin line and IGmod(MgII12) - dashed line.

Download (60KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».