ВВЕДЕНИЕ
Изменчивость концентрации максимума F2-слоя ионосферы Nm (или критической частоты fоF2~Nm1/2 ) исследовалась неоднократно [Forbes et al., 2000; Rishbeth, Mendillo, 2001; Araujo-Pradere et al., 2005; Fotiadis, Kouris, 2006; Altadill, 2007; Zhang, Holt, 2008; Pirog et al., 2011; Deminov et al., 2011, 2013; Ratovsky et al., 2014]. В этих работах изменчивость Nm оценивалась по величине стандартного (среднеквадратичного) отклонения Nm относительно фона. В качестве фона выбирались средние за месяц значения Nm или foF2 [Forbes et al., 2000; Rishbeth, Mendillo, 2001; Araujo-Pradere et al., 2005], локальные модели средних за месяц значений высотного распределения концентрации электронов [Altadill, 2007; Zhang, Holt, 2008], медианы Nm или foF2 за 15 дней для периодов низкой солнечной и геомагнитной активности [Deminov et al., 2011, 2013], медианы Nm за 27 дней [Ratovsky et al., 2014] или медианы foF2 за месяц [Fotiadis, Kouris, 2006].
Среднее за месяц значение и медиана Nm зависят от геомагнитной активности. Однако эта зависимость обычно неизвестна, поэтому для сравнительных оценок изменчивости Nm при разных уровнях геомагнитной активности этих характеристик ионосферы недостаточно. Например, использование средних за месяц значений Nm в качестве фона делает невозможной оценку среднего сдвига (систематического изменения) концентрации электронов в максимуме F2-слоя при изменении геомагнитной активности. Поэтому задачу корректного определения свойств изменчивости Nm при разных уровнях геомагнитной активности нельзя считать решенной.
Более точный подход к оценке изменчивости электронной концентрации этого максимума связан с использованием в качестве фона средних значений Nm для низкой геомагнитной активности. Получение таких значений Nm сопряжено с определенными трудностями, поскольку продолжительные периоды низкой геомагнитной активности наблюдаются нечасто (см., например, [Rishbeth, Mendillo, 2001]). Один из путей решения этой проблемы связан с построением локальной эмпирической модели Nm (или foF2) для низкой геомагнитной активности по данным конкретной станции за интервал не менее 30 лет, поскольку число магнитоспокойных дней в таком большом массиве данных обычно является достаточным для построения модели [Deminov et al., 2009]. Такая модель позволила получить корректные оценки изменчивости foF2 на средних широтах при низкой геомагнитной активности [Deminov et al., 2009]. Тем не менее в первом варианте модели была принята линейная зависимость foF2 от эффективного индекса солнечной активности [Deminov et al., 2009], что не позволяло использовать ее для анализа изменчивости foF2 при высокой солнечной активности.
Целью данной работы было установление статистических свойств флуктуаций Nm относительно спокойного уровня при разных уровнях солнечной и геомагнитной активности по данным конкретной среднеширотной ионосферной станции. Одним из этапов исследования было получение локальной эмпирической модели Nm для низкой геомагнитной активности, которая была бы применима при любом уровне солнечной активности.
Ниже представлены результаты анализа данных ст. «Иркутск» (52.5° N, 104° E) за 1958-1992 гг. Эти результаты приведены в следующей последовательности: локальная модель Nm для спокойных условий, статистические свойства флуктуаций Nm относительно магнитоспокойных условий при разных уровнях солнечной и геомагнитной активности в полдень и полночь, обсуждение этих свойств и выводы.
