


Том 89, № 5 (2025)
Физика авроральных явлений
ВЛИЯНИЕ СУББУРЬ НА РАЗВИТИЕ МАГНИТНОЙ БУРИ В РАЗНЫХ СЕКТОРАХ MLT
Аннотация
По 1 мин данным мировой сети наземных магнитометров исследуется влияние суббурь на развитие магнитных бурь. Проводится сравнительный анализ динамики авроральных электроджетов, полных и частичных кольцевых токов – по индексам SuperMAG, продольных и ионосферных токов – по картам, полученным оригинальной техникой инверсии магниторамм, а также геомагнитных пульсаций – по наблюдениям на обсерваториях ИСЗФ СОРАН.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):672-679



ВСПЛЕСКИ ДАВЛЕНИЯ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА И ПОЯВЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНЫХ ГЕОИНДУЦИРОВАННЫХ ТОКОВ
Аннотация
Исследовано появление геоиндуцированных токов (ГИТ) на северо-западе России, связанных со скачками динамического давления солнечного ветра. По данным сетей магнитометров IMAGE и SuperMAG, а также базе данных OMNI проведен детальный анализ сложного события космической погоды 3–4 ноября 2021 г.: типов и параметров солнечного ветра, геомагнитной активности, которые сопоставлены с появлением интенсивных ГИТ. Используются прямые измерения тока в глухозаземленной нейтрали автотрансформаторов, расположенных на Карело-Кольской линии электропередачи (Выходной, Лоухи, Кондопога) и на газопроводе в районе Мантеала (юг Финляндии). Сложное событие космической погоды было разделено на три эпизода, наблюдавшихся в полуночном, утреннем и дневном секторах. Каждый эпизод был связан со скачком динамического давления (~20–30 нПа) солнечного ветра. Показано, что в полуночном и утреннем секторах источником ГИТ были интенсификации и экспансия западного электроджета во время суббурь; в дневном и ранневечернем секторах – резкие усиления восточного электроджета, которые были связаны с развитием суперсуббури и интенсивных суббурь на ночной стороне. В утреннем и дневном секторах MLT на фазе восстановления суббурь и после них наблюдались пульсации Рi3, которые также вызывали ГИТ, но менее интенсивные.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):680-691



ИОНОСФЕРНОЕ ПРОЯВЛЕНИЕ УМЕРЕННОЙ ГЕОМАГНИТНОЙ БУРИ 12 СЕНТЯБРЯ 2023 г. ПО ДАННЫМ КОМПЛЕКСНОГО РАДИОЗОНДИРОВАНИЯ ИОНОСФЕРЫ
Аннотация
Приводятся результаты исследований ионосферы 12 сентября 2023 г. системой среднеширотных синхронно работающих станций наклонного и ионозондов вертикального зондирования, когда на главной фазе развития геомагнитной бури класса G1 на фоне регулярных отражений от F-слоя ионосферы были обнаружены сильные диффузные отражения от динамических структур авроральной ионосферы.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):692-699



ЯЗЫК ИОНИЗАЦИИ И АССОЦИИРОВАННЫЕ С НИМ ИОНОСФЕРНЫЕ НЕОДНОРОДНОСТИ В ИЗМЕРЕНИЯХ ПОЛНОГО ЭЛЕКТРОННОГО СОДЕРЖАНИЯ ВО ВРЕМЯ МАГНИТНОЙ БУРИ 7 НОЯБРЯ 2022 г.
Аннотация
По измерениям полного электронного содержания (ТЕС) проведен анализ эволюции языка ионизации (ТОI) во время бури. Язык сформировался в дневное время 7 ноября над Канадой и далее проявился в ночной ионосфере в европейском секторе. Выявлено усиление интенсивности ионосферных неоднородностей в полярной области и показана их связь с языком ионизации.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):700-707



РОСТ ПОТОКОВ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ ВО ВНЕШНЕМ РАДИАЦИОННОМ ПОЯСЕ ПО ДАННЫМ СПУТНИКА «АРКТИКА-М» (№1) ВО ВРЕМЯ МАГНИТНЫХ БУРЬ В ОКТЯБРЕ-НОЯБРЕ 2021 ГОДА
Аннотация
Проанализированы вариации потоков электронов различных энергий от 0.1 МэВ до 2 МэВ для CIR и CME магнитных бурь в октябре-ноябре 2021 г. по данным российских спутников «Арктика-М» (№1) и «Электро-Л» (№2), а также спутника GOES-17. Анализ показывает, что во время более сильной CME бури уровень потоков релятивистских электронов был заметно выше, чем во время более слабой CIR бури как на геостационарной орбите, так и на более низких L-оболочках.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):708-717



СТАТУС ПРОЕКТА РАIPS И НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Аннотация
Эксперимент РАIPS, созданный для изучения УФ-свечения в авроральной области, представляет собой систему двух изображающих фотометров с высоким временным разрешением, разнесенных на 153 км в пространстве и направленных в одну область атмосферы. Такая конфигурация эксперимента позволяет проводить стереометрические измерения пространственно-временной структуры свечения. Изучены пульсирующие полярные сияния (ППС) и УФ-микровсплескы, а также приведены примеры реконструкции трековых событий с использованием вероятностных моделей на основе байссовского вывода. В ходе анализа ППС на примере одного события показана работа алгоритма определения высоты свечения. Получена и проанализирована база данных УФ-микровсплесков (серий коротких УФ-вспышек) за два сезона работы эксперимента (2021/2022 и 2022/2023).
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):718-726



ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА УФ-МИКРОВСПЛЕСКОВ В АВРОРАЛЬНОЙ ЗОНЕ
Аннотация
По результатам работы изображающего фотометра в обсерватории «Верхнетуломская» за два сезона зарегистрирована 61 серия УФ-микровсплесков — непериодических последовательных коротких импульсов излучения (менее 500 мс каждый), длительностью от десятков секунд до часов. Проведено исследование пространственной структуры УФ-микровсплесков на примере события 21.11.2021. Показано, что одна серия может представлять собой чередование пятен, дуг и диффузного свечения вне поля зрения, определены характерные размеры областей свечения.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):727-732



ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕЖПЛАНЕТНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ, СОДЕРЖАЩИХ МАГНИТНЫЕ ОБЛАКА
Аннотация
Исследованы времена регистрации экстремальных значений основных параметров межпланетной среды, вариаций космических лучей и геомагнитной активности при прохождении мимо Земли корональных выбросов массы, содержащих структуру магнитного облака. Рассматривались следующие части межпланетных возмущений: (I) от начала возмущения до начала магнитного облака, (II) внутри магнитного облака, (III) от окончания магнитного облака до окончания межпланетного возмущения, которым часто являлось начало следующего межпланетного возмущения. Показано, в каких частях межпланетного возмущения чаще регистрируются экстремумы скорости солнечного ветра, межпланетного магнитного поля, плотности и анизотропии космических лучей, а также индексов геомагнитной активности.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):733-737



ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ПЕРЕДАТЧИКА ЗЕВС И ЛЭП «СЕВЕРНЫЙ ТРАНЗИТ», ЗАРЕГИСТРИРОВАННОЕ НА СПУТНИКЕ CSES
Аннотация
Низкоорбитальный спутник CSES (высота орбиты ~500 км) при пролетах над Кольским полуостровом регистрировал излучение 82 Гц передатчика ЗЕВС и излучение 50 Гц линии электропередачи (ЛЭП) «Северный транзит». Сигнал ЗЕВС был обнаружен на удалениях между подспутниковой точкой и передатчиком от 300 до 2300 км. На удалении 800 км полная амплитуда излучения на частоте 82 Гц составляла |E| ≈ 2.5 мкВ/м по электрической компоненте, и |B| ≈ 1.3 пТл по магнитной. Пространственная структура излучения на 50 Гц резко перестраивалась при переходе спутника от одной системы ЛЭП к другой. Над ЛЭП «Северный транзит» амплитуда 50 Гц излучения составляла |E| ≈ 0.5–2.0 мкВ/м по электрической компоненте, и |B| ≈ 0.5–1.5 пТл по магнитной. Измерения на небольшом удалении от источника (несколько сотен км) качественно согласуются с результатами моделирования пространственной структуры волнового поля в верхней ионосфере, возбуждаемого горизонтальным током конечной длины. Однако на больших удалениях амплитуда излучения 82 Гц спадает медленнее по мере удаления от передатчика ЗЕВС по сравнению с модельными расчетами для вертикального геомагнитного поля.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):738-744



АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ДИНАМИКИ АВРОРАЛЬНОГО ХИССА И ПРОДОЛЬНЫХ ТОКОВ ПО ДАННЫМ НАБЛЮДЕНИЙ В ОБСЕРВАТОРИИ БАРЕНЦБУРГ И ПРОЕКТА АМРЕRE
Аннотация
Представлены результаты анализа положения области у земной поверхности, засвеченной авроральным хиссом, по данным наблюдений в обсерватории Баренцбург (BAB). Полученные результаты сопоставлены с положением области усиления продольных токов, установленным по наблюдениям спутникового проекта AMPERE, и положением полярных сияний по данным all-sky камеры в BAB. Обнаружено событие, когда одновременно существует две разнесенные области усиления продольных токов, при этом гистограммы распределения азимутальных углов прихода в BAB имеют два максимума, соответствующих направлению прихода волн в точку наблюдений со стороны этих областей. Также обсуждается событие перемещения области засветки хисса по долготе с востока на запад одновременно с перемещением пятна сияний и области продольных токов в том же направлении, а также событие одновременного смещения области засветки и области усиления вытекающих продольных токов вниз по широте, в сторону авроральных широт. По результатам проведенного анализа сделан вывод о возможной связи появления хисса у земной поверхности с положением продольных токов и их присутствием.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):745-752



СВЯЗЬ АМПЛИТУД СИГНАЛОВ СВЕРХДЛИННОВОЛНОВЫХ ПЕРЕДАТЧИКОВ С ВЫСЫПАНИЯМИ ВЫСОКОЭНЕРГИЧНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ ВО ВРЕМЯ ГЕОМАГНИТНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ
Аннотация
Рассмотрен один из случаев аномального уменьшения амплитуды компонент магнитного поля сигналов СДВ передатчика на станции Ловозеро (LOZ) в период геомагнитных возмущений в ночное время до дневных значений. В этот период LOZ наблюдались авроральные высыпания, а в обсерваториях Соданкюля и Ивало регистрировалось риометрическое поглощение. По данным спутников POES в области станции Ловозеро наблюдались электронные высыпания с энергиями частиц >612 кэВ. Масштаб проекции области высыпаний частиц с энергиями >287 кэВ в среднем составлял около 200 км. При помощи численного моделирования показано, что наблюдаемый в эксперименте эффект ночного снижения амплитуд сигнала СДВ передатчика может быть объяснен существованием неоднородности в ионосфере, вызванной потоком электронов с энергиями >200 кэВ и масштабами неоднородности около 200 км.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):753-759



НАБЛЮДЕНИЕ И ГЕНЕРАЦИЯ ДВУХПОЛОСНЫХ ШУМОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ ВЫШЕ И НИЖЕ ПОЛОВИНЫ ГИРОЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРОНОВ ВБЛИЗИ ГЕОМАГНИТНОГО ЭКВАТОРА
Аннотация
Изучены спектральные характеристики очень низкочастотных волн, наблюдавшихся 30 ноября 2015 г. на спутнике Van Allen Probe B. Особенность спектра состоит в наличии двух спектральных максимумов ниже и выше половины гирочастоты электронов. Такая особенность, типичная для спектров хоровых излучений, в обсуждаемом случае измена для шумовых излучений. Одновременно с наблюдением очень низкочастотных излучений на спутнике также были измерены дифференциальные потоки энергичных электронов, величина магнитного поля и концентрация холодной плазмы. На основе этих данных рассчитаны инкременты волн в свистовом диапазоне. Расчеты выполнены двумя различными способами, давшими близкие результаты. Сопоставление наблюдаемых спектров шумовых излучений и рассчитанных инкрементов волн показывает их хорошее соответствие.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):760-768



ВЛИЯНИЕ ВЫСЫПАНИЙ ЭЛЕКТРОНОВ НА ПОЛОЖЕНИЕ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОННОГО РАДИАЦИОННОГО ПОЯСА
Аннотация
Изучены вариации потоков захваченных и высыпающихся электронов внешнего радиационного пояса Земли в период 6–13 ноября 2015 г. Многочисленные суббури на главной фазе и на длительной фазе восстановления умеренной магнитной бури 6 ноября 2015 г. привели к множественным инжекциям частиц во внутреннюю магнитосферу. Профили внешнего радиационного пояса для энергичных электронов (с энергиями выше 0.1, 0.3 и 2 МэВ) были восстановлены по данным измерений Van Allen Probes-A в предполуденном и в вечернем секторах MLT. Использование данных о потоках электронов на орбитах полярных спутников «Метеор-М2», POES18 и POES19 позволило определить области высыпаний во всех секторах MLT. Показано, что высыпания электронов – нелокальный процесс. На главной фазе бури и в периоды суббуревых активаций высыпания энергичных электронов с энергиями выше 0.1 МэВ происходят на всех локальных временах и на расстояниях L от ~3.5 до ~8. В предполуденном секторе высыпания наблюдаются на более удаленных L-оболочках, чем в вечернем, что свидетельствует о разных типах волновой активности, приводящей к рассеянию частиц в этих областях. Высыпания энергичных электронов, как в предполуденном, так и в вечернем секторах приводят к потерям электронов, главным образом, во внешних областях пояса, что приводит к смещению максимума пояса внутрь.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):769-776



ФРАКТАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРУКТУРЫ АВРОРАЛЬНОГО ОВАЛА НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
Аннотация
Изучена пространственная структура полярных сияний фрактальной размерностью и ее анизотропией. Вариабельность структур характеризуется наклоном спектра вариации анизотропии во времени. Приведена статистика этих характеристик по данным камеры Полярного геофизического института в г. Апатиты за 2013—2015 годы и привязка по положению внутри аврорального овала и значениям геомагнитного поля в обсерватории Ловозеро.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):777-781



ГЕОМАГНИТНЫЕ И ИОНОСФЕРНЫЕ ЭФФЕКТЫ ВЗРЫВА МЕТЕОРА НАД ВЕРХНЕТУЛОМСКИМ ВОДОХРАНИЛИЩЕМ 19 ДЕКАБРЯ 2014 г.
Аннотация
Рассмотрены геомагнитные и ионосферные эффекты взрыва метеора 19 декабря 2014 г. в высоких широтах над Кольским полуостровом, Россия. Показано, что взрыв сопровождался изменением параметров среды. Впервые предположено, что резкие изменения в геомагнитном поле вызваны воздействием ударной волны от взрыва метеора на авроральные электроджеты.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):782-788



ОЦЕНКА СРЕДНЕЙ ЭНЕРГИИ АВРОРАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ ПО ОТНОШЕНИЮ ИНТЕНСИВНОСТЕЙ ЭМИССИЙ 630.0 И 427.8 НМ
Аннотация
Методом численного моделирования исследовано влияние трех факторов, а именно: формы энергетического спектра потока авроральных электронов, концентрации атомарного кислорода в нейтральной атмосфере и концентрации окиси азота, на зависимость средней энергии потока авроральных электронов от отношения интенсивностей эмиссий 630.0 и 427.8 нм. Показано, что влияние рассмотренных факторов на усредненную зависимость не превышает 20% для отношений I630.0/I427.8, величина которых лежит в характерном для полярных сияний диапазоне от 0.1 до 10. Представлена аналитическая аппроксимация зависимости средней энергии высыпающихся электронов от величины I630.0/I427.8.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):789-795



СЕЗОННЫЕ И СУТОЧНЫЕ ВАРИАЦИИ ИОННОГО СОДЕРЖАНИЯ СРЕДНЕЙ АТМОСФЕРЫ И ИОНОСФЕРЫ ЗЕМЛИ
Аннотация
Высокошипочная атмосфера ионизируется под воздействием прямого солнечного излучения. Это приводит к образованию положительно заряженных ионов через, например, фотоотлипание и ионизацию NO. В данной работе мы, используя одномерную химико-климатическую модель, учитывающую химическое взаимодействие ионов и нейтралов, проследили за ионными составами D-области ионосферы на суточных и сезонных масштабах и обнаружили, что в зимний период ионные кластеры доминируют в общем ионном содержании до 95 км, а летом – до 80 км.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):796-801



ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИОНОСФЕРНОГО ВОЗМУЩЕНИЯ, ВЫЗВАННОГО МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМ ШКВАЛОМ
Аннотация
Обсуждаются результаты численных экспериментов по исследованию изменений атмосферных и ионосферных параметров, вызванных распространением атмосферных волн из тропосферы от метеорологического источника. Исследование было проведено с применением численной модели высокого разрешения AtmoSym и Глобальной самостоязованной модели термосферы, ионосферы и протоносферы (ГСМ ТИП). Воздействие акустических и внутренних гравитационных волн на параметры верхней атмосферы и ионосферы учтено в ГСМ ТИП без использования параметризации.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):802-806



ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ КРОССБАРОВ С STT-MRAM НА ТОЧНОСТЬ РАБОТЫ АНАЛОГОВЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
Аннотация
Изучены матрицы из STT-MRAM ячеек, собранных в матрицу ячеек размером 3×3. Экспериментально исследовалось влияние сопротивления межсоединений ячеек на точность выполнения операции совмещенного сложения-умножения. Полученные результаты сравнивались с результатами моделирования в системе автоматизированного проектирования Cadence. Результаты работы позволяют оценить вклад в точность выполнения операций совмещенного умножения-сложения, которые необходимо учитывать при обучении аналоговых нейронных сетей.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):807-813



ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ СПИН-ИНЖЕКЦИОННОЙ ГЕНЕРАЦИИ ТГц ИЗЛУЧЕНИЯ В МАССИВАХ МАГНИТНЫХ НАНОПРОВОЛОК
Аннотация
Исследуется работа спин-инжекционного ТГц излучателя, построенного на базе массива двухслойных нанопроволок FeCo/FeNi, выращенных в трековой мембране. Приведен общий принцип работы спин-инжекционного излучателя. Экспериментально показана нетепловая природа спин-инжекционного излучения в диапазоне частот 15–20 ТГц. Описан эффект скачкообразного увеличения сопротивления излучателя, уменьшения его тока и при этом увеличения излучаемой мощности.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):814-819



ТЕРМОСТИМУЛИРОВАННАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ КОЛЛОИДНЫХ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК InP/ZnS
Аннотация
Впервые исследована спектрально-разрешенная термостимулированная люминесценция в коллоидных квантовых точках ядро/оболочка InP/ZnS после воздействия УФ излучением при 7 К. В рамках анализа измеренных спектров свечения показано, что рекомбинация носителей заряда, локализованных при облучении и освобожденных при дальнейшей стимуляции, протекает с участием дефектных центров на основе оборванных связей индия и фосфора. С использованием метода начального роста и формализма кинетики общего порядка проанализированы кинетические особенности возможных термостимулированных механизмов, а также выполнена оценка энергетических характеристик соответствующих центров захвата. Показано, что активные ловушки в исследуемых нанокристаллах характеризуются близкими значениями энергии активации в диапазоне 25–29 мэВ.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):820-825



ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ГИПЕРОННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В НЕЙТРОННЫХ ЗВЕЗДАХ
Аннотация
Изучена взаимосвязь свойств гиперонных взаимодействий с характеристиками нейтронных звезд в рамках подхода со скирмовскими потенциалами NN-, ΛN- и ΛΛ-взаимодействий. Показано, что ΛN-потенциалы с различной зависимостью от нуклонной плотности, одинаково хорошо описывающие спектры Λ-гиперядер, приводят к существенно различным зависимостям массы от радиуса нейтронных звезд. Впервые в рамках скирмовского подхода рассмотрена роль зависимости ΛΛ-потенциала от нуклонной плотности и показано, что включение такой зависимости не оказывает сильного влияния на вычисленные массы и радиусы нейтронных звезд.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):826-831



ОПТИМИЗАЦИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ ДОБАВОК ТЕЛЛУРСОДЕРЖАЩИХ ПЛАСТМАССОВЫХ СЦИНТИЛЛЯТОРОВ
Аннотация
Описаны результаты исследований по оптимизации состава теллурсодержащего пластмассового сцинтиллятора на основе полистирола, предназначенного для экспериментов по поиску безнейтринного двойного бета-распада. В качестве сцинтилляционной добавки использован 2,5-дифенилоксазол, а в качестве сместителя спектра – 1,4-бис(5-фенилоксазол-2ил)бензол. Теллурсодержащая добавка – комплексное соединение оксида дифенилтеллура с ди-(2этилгексил)фосфорной кислотой в концентрации, соответствующей 1%-ному содержанию теллура. Измерены световыход и прозрачность сцинтилляторов.
Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2025;89(5):832-836


