ИСЗФ СО РАН

Skip to main content

Лаборатория физики ионосферно-магнитосферного взаимодействия

Заведующий лабораторией : к.ф.-м.н. Едемский И.К. ( ilya@iszf.irk.ru )

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ:

  • численное моделирование процессов в ионосфере и плазмосфере
  • исследование суббуревой активности и ее ионосферных и атмосферных эффектов
  • определение токовой функции полярных областей по наземным магнитометрическим данным с помощью техники инверсии магнитограмм (ТИМ)

ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ:

В первые годы до запуска спутников геомагнитные вариации исследовались по наземным данным и объяснялись только горизонтальными токами в области E ионосферы в соответствии с идеями S. Chapman, который пренебрегал ролью открытых еще в 1902 г. Биркеландом продольных токов (ПТ). Первые работы по роли ПТ в СССР были опубликованы в СибИЗМИРе, причем для объяснения не только сильных возмущений (суббурь и бурь), но и для спокойных вариаций [Мишин и др., 1968; Мишин, 1968, 1976]. Для анализа трехмерных токовых систем по данным мировой сети наземных магнитометров были сформированы уравнения и математический аппарат для их решения – Техника инверсии магнитограмм (ТИМ) – впервые в СибИЗМИРе [Базаржапов и др., 1966, 1979; Mishin et al., 1979]. Временные ряды карт распределения ПТ ТИМ позволяют с 1-мин шагом отслеживать динамику границ зон ПТ, электроджетов, потока энергии Пойнтинга из солнечного ветра (СВ) и других электродинамических параметров ионосферы, выделять эффекты компонент межпланетного магнитного поля (ММП) и параметров СВ на динамику распределения ПТ и электроджетов [Mishin, 1990; Ширапов, Мишин, 2009; Mishin et al., 2015].

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ:

  • Разработана одна из важных в теории суббурь парадигма двух начал взрывной фазы суббури в ближнем и среднем хвосте магнитосферы [Mishin et al., 2001].
  • Модель меридионального растекания ПТ в ионосфере в виде токов Педерсена из зоны R1 в зоны R2 и R0 объясняет формирование пар электроджетов не только на границе зон R1/R2, но и на границе R1/R0 во время сильных суббурь [Mишин и др., 1984, Mishin et al., 2025], а также систему их генераторов [Mishin et al., 2011].
  • Данные ТИМ, модели MHD PPMRL и теории продемонстрировали, что быстрый рост дипольного поля к Земле объясняет насыщение сжатия магнитосферы и роста потока энергии в нее при усилении давления СВ и южного ММП во время супербурь [Mishin et al., 2016].
  • Благодаря увеличению количества магнитометров в мировой сети удалось расширить решение задачи ТИМ, как в Северном, так и в Южном полушарии [Пенских, 2020] и изучать межполушарную асимметрию распределения ПТ [Мишин и др., 2021].
  • Разработан метод автоматического определения границ аврорального овала в двух полушариях Земли [Лунюшкин, Пенских, 2019; Пенских и др., 2021].
  • Суббури в ходе сильных бурь вызывают усиление и смещение на средние широты ПТ и электроджетов, всплески геомагнитных пульсаций PiB и свечения ночного неба [Mishin et al., 2018, 2020, 2025].
  • Теоретически показано, что из-за сверхзвукового обтекания хвоста магнитосферы на его границе: 1) развитие неустойчивости Кельвина–Гельмгольца [Mishin V.V., 2003] и 2) эффективный перенос энергии из солнечного ветра магнитозвуковыми волнами [Leonovich, Mishin, Cao, 2003] обеспечивают энергетику механизма вязкого взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой; 3) во время ускоренных смещений дневной магнитопаузы развитие на ней неустойчивости Рэлея–Тейлора вызывает импульсный перенос энергии и частиц из солнечного ветра в магнитосферу [Mishin, 1993].
  • Разработка плазмосферно-моносферной модели ИСЗФ (ПИМ ИСЗФ) и исследование с ее помощью различных эффектов и структур: главный ионосферный провал (Pirog, et al., 2013), распределения электронов в плазмосфере (Романова, Тащилин, 2013), крупномасштабная структура ионосферы (Тащилин, 2014); ионосферные эффекты магнитных бурь (Тащилин и др., 2003; Тащилин, Романова, 2014), эффектов солнечного затмения (Boitman et al., 1999), влияния солнечных вспышек (Leonovich et al., 2002). Кроме прочего, модель позволяет определять интенсивность атмосферного свечения в различных диапазонах длин волн (Тащилин, Леонович, 2018, Васильев, Едемский и др., 2025)
  • Анализ особенностей влияния динамики нейтральной атмосферы на параметры ионосферной плазмы (Zherebtsov G.A et al., 2024 ,Васильев, Едемский и др., 2025, Будовкина, Едемский и др., 2026)

СПИСОК СОТРУДНИКОВ:

  • Едемский Илья Константинович, к.ф.-м.н., Ведущий научный сотрудник
  • Зубкова Марина Алексеевна, Инженер-программист 1 категории
  • Капустин Вячеслав Эдуардович, Ведущий инженер-программист
  • Караваев Юрий Апполонович, к.ф.-м.н., Ведущий инженер-программист
  • Курикалова Марина Александровна, к.ф.-м.н., Ведущий инженер-программист
  • Леонович Людмила Анатольевна, к.ф.-м.н., Научный сотрудник
  • Мишин Владимир Виленович, д.ф.-м.н., Ведущий научный сотрудник
  • Пенских Юрий Владимирович, к.ф.-м.н., Научный сотрудник
  • Портнягина Ольга Юрьевна, Инженер 1 категории
  • Сапронова Людмила Александровна, Ведущий инженер-программист
  • Тащилин Анатолий Васильевич, д.ф.-м.н., Ведущий научный сотрудник
  • Яковлева Ольга Евгеньевна, Инженер-программист 1 категории
ru_RURU