Long-term trends in the height of the maximum of the Ionospheric F2 layer

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Long-term variations (trends) in the height of the ionospheric F2-layer hmF2 are analyzed based on the data of Moscow and Juliusruh stations. The near-noon LT hours and two winter (January and February) and two summer (June and July) months are considered over a period of 1996–2023. Well pronounced and statistically significant negative trends in hmF2 are obtained both in summer and winter. Overall, the F2-layer height was decreasing during the considered period by 0.5–1 km per year. The “Delta” method developed and published by the authors earlier is applied to the same data. The results confirm a systematic decrease in the hmF2 value during two recent decades. It is found that the F2-layer height is decreasing more rapidly during several recent years than in the previous years.

About the authors

A. D. Danilov

Fedorov Institute of Applied Geophysics

Author for correspondence.
Email: adanilov99@mail.ru
Russian Federation, Moscow

A. V. Konstantinova

Fedorov Institute of Applied Geophysics

Email: adanilov99@mail.ru
Russian Federation, Moscow

N. A. Berbeneva

Lomonosov Moscow State University

Email: adanilov99@mail.ru

Physical Department

Russian Federation, Moscow

References

  1. Данилов А.Д., Бербенева Н.А. Тренды критической частоты слоя F2 в последнее десятилетие // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 63. № 2. С. 139–146. 2023. https://doi.org/10.31857/S0016794022600697
  2. Данилов А.Д., Бербенева Н.А. Зависимость foF2 от солнечной активности по данным ионосферных станций северного и южного полушарий // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 64. № 2. С. 253–264. 2024.
  3. Данилов А.Д., Константинова А.В. Поведение параметров ионосферного слоя F2 на грани веков. 2. Высота слоя // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 53. № 4. C. 486–499. 2013. https://doi.org/10.7868/S0016794013040068
  4. Данилов А.Д., Константинова А.В. Долговременные изменения параметра “дельта foF2” по данным двух европейских ионосферных станций // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 57. № 5. С. 623–627. 2017. https://doi.org/10.7868/S0016794017050054
  5. Данилов А.Д., Константинова А.В. Дальнейший анализ трендов foE на станции Juliusruh // Гелиогеофизические исследования. Вып. 19. С. 41–46. 2018.
  6. 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
  7. Данилов А.Д., Константинова А.В., Бербенева Н.А. Анализ трендов foF2 до 2022 г. с использованием разных индексов солнечной активности // Гелиогеофизические исследования. Вып. 37. С. 42–54. 2023а. https://doi.org/10.5425/2304-7380_2022_37_42
  8. Данилов А.Д., Константинова А.В., Бербенева Н.А. Детальный анализ суточных вариаций трендов foF2 // Гелиогеофизические исследования. Вып. 39. С. 8–16. 2023б. https://doi.org/10.5425/2304-7380_2023_39_8
  9. Данилов А.Д., Константинова А.В., Бербенева Н.А. Дальнейший детальный анализ зависимости foF2 от солнечной активности // Гелиогеофизические исследования. Вып. 40. С. 68–80. 2023в. https://doi.org/10.5425/2304-7380_2023_40_68
  10. 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. 387–400. 2024.
  11. Bremer J. Long-term trends in the ionospheric E and F1 regions // Ann. Geophysicae. V. 26. № 5. P. 1189–1197. 2008. https://doi.org/10.5194/angeo-26-1189-2008
  12. 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
  13. De Haro Barbás D.F., Elias A.G., Venchiarutti J.V., Fagre M., Zossi B.S., Jun G.T., Medina F.D. MgII as a solar proxy to filter F2-region ionospheric parameters // Pure Appl. Geophys. V. 178. № 11. P. 4605–4618. 2021. https://doi.org/10.1007/s00024-021-02884-y
  14. Gulyaeva T.L., Arikan F., Sezen U., Poustovalova L.V. Eight proxy indices of solar activity for the International Reference Ionosphere and Plasmasphere model // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 172. P. 122−128. 2018. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2018.03.025
  15. 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
  16. 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
  17. Laštovička J., Burešová D. Relationships between foF2 and various solar activity proxies // Space Weather V. 21. № 4. ID e2022SW003359. 2023. https://doi.org/10.1029/2022SW003359
  18. Perna L., Pezzopane M. foF2 vs solar indices for the Rome station: looking for the best general relation which is able to describe the anomalous minimum between cycles 23 and 24 // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 148. P. 13–21. 2016. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2016.08.003
  19. Shimazaki T. World-wide daily variations in the height of the maximum electron density in the ionospheric F2 layer // J. Radio Res. Lab. V. 2. № 7. P. 85–97. 1955.
  20. Yue X., Hu L., Wei Y., Wan W., Ning B. Ionospheric trend over Wuhan during 1947–2017: Comparison between simulation and observation // J. Geophys. Res. – Space. V. 123. № 2. P. 1396–1409. 2018. https://doi.org/10.1002/2017JA024675

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences