利用甚低频波观测大美洲日全食对低电离层的影响
空间物理
2020-04-15 v1 地球与行星天体物理
太阳与恒星天体物理
大气与海洋物理
等离子体物理
摘要
电离层低层（D 区）的高度受太阳紫外通量的强烈影响，进而影响到在该层与地球表面之间形成的波导内甚低频（VLF）信号的传播。如日食期间那样的太阳辐照度快速变化，有助于理解太阳辐射向电离层 D 层的能量传递细节。利用位于墨西哥墨西哥城的“拉丁美洲甚低频网络”（LAVNet-Mex）接收站，我们探测到 2017 年 8 月 21 日日食期间美国北达科他州 NDK 站以 25.2 kHz 发射的 VLF 信号的相位和振幅变化。随着阳光被遮挡，电离层（D 区）的电离率降低，有效反射高度升高，导致观测到的 VLF 波相位和振幅显著下降。相应的波导路径长 3007.15 km，且几乎垂直穿过全食带。巧合的是，在全食发生时出现了一次 C3 级耀斑，使我们能将耀斑通量从日盘大部的背景通量中分离出来。本工作中，我们报告了观测结果并提出了一个描述日食与耀斑电离层效应的新模型。该模型基于影响整个大圆路径（GCP）的月影程度的详细设定。日食期间，最大相位变化为 18:05 UT 时的 -63.36，根据我们的模型，这对应于反射高度最大增加 9.3 km。
引用
@article{arxiv.1910.14037,
title = {Effects of the Great American Solar Eclipse on the lower ionosphere observed with VLF waves},
author = {Rok Vogrinčič and Alejandro Lara and Andrea Borgazzi and Jean Pierre Raulin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.14037},
year = {2020}
}
备注
23 pages, 5 figures, appendix A and B, accepted for publication in Advances in Space Research