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Incidence of solar cycle 24 in nighttime foF2 long-term trends for two Japanese ionospheric stations
Studia Geophysica Et Geodaetica ( IF 0.9 ) Pub Date : 2020-06-06 , DOI: 10.1007/s11200-021-0584-9
Blas F. de Haro Barbás , Ana G. Elias , Mariano Fagre , Bruno S. Zossi

Ionospheric long-term trend studies are of great scientific interest since they contribute to the more general and controversial climatic change issue. In this paper we analyze the effect of the inclusion of solar cycle 24 on estimation of the nighttime trend of the critical frequency of ionospheric F2 layer (foF2) for Kokubunji (35.7°N, 139.5°E) and Wakkanai (45.4°N, 141.7°E), two mid-latitude Japanese stations. Even though during the night recombination and transport processes prevail, ionization still depends directly on solar activity, so it must be filtered out before any long-term variation assessment. As usual, filtering is done considering the residuals of the regressions between foF2 with the solar radio flux at 10.7 cm (F10.7) and a ratio between the core and wing line intensities of the emitted ionized Magnesium doublet (Mg II index). Similar to the case of daytime foF2 values, night trends become less negative when solar cycle 24 is included since foF2 residuals systematically exceed the values predicted by F10.7 or Mg II from 2009 onwards. This effect is weaker in the case of Mg II, which is expected to be a better solar extreme ultraviolet (EUV) proxy than F10.7 in the case of the solar radiation involved in the F2 layer ionization. A plausible cause for cycle 24 incidence in the trend may be due to the use of F10.7 or Mg II as EUV proxy to filter solar activity. It is because they both seem to be inaccurate for filtering purposes since the last deep minimum in about 2008. Otherwise, there could be a real physical cause for this observation.



中文翻译:

两个日本电离层台站夜间foF2长期趋势中太阳周期24的发生率

电离层长期趋势研究具有重大的科学意义,因为它们促成了更为普遍和有争议的气候变化问题。在本文中,我们分析了太阳循环24的加入对估算国分寺(35.7°N,139.5°E)和稚内(45.4°N,141.7)电离层F2层临界频率(foF2)夜间趋势的估计的影响°E),两个中纬度日本站。即使在夜间进行重组和运输过程,电离仍直接取决于太阳活动,因此在进行任何长期变化评估之前必须将其滤除。照常进行滤波时,要考虑foF2与太阳辐射通量为10.7 cm(F10.7)之间的回归残差以及所发射的离子化镁双峰的芯线和翼线强度之比(Mg II指数)。类似于白天foF2值的情况,当包括太阳周期24时,夜间趋势变得较不负,因为foF2残差从2009年起系统地超过F10.7或Mg II预测的值。在Mg II的情况下,此作用较弱,在涉及F2层电离的太阳辐射的情况下,有望成为比F10.7更好的太阳极端紫外线(EUV)替代物。趋势中周期24发生的可能原因可能是由于使用F10.7或Mg II作为EUV代理来过滤太阳活动。这是因为自从大约2008年的最后一个最低值以来,它们都出于过滤目的而显得不准确。否则,可能是造成此观察结果的实际原因。由于foF2残留从2009年起系统地超过了F10.7或Mg II所预测的值,因此当包括太阳周期24时,夜间趋势变得不太负面。在Mg II的情况下,此作用较弱,在涉及F2层电离的太阳辐射的情况下,有望成为比F10.7更好的太阳极端紫外线(EUV)替代物。趋势中周期24发生的可能原因可能是由于使用F10.7或Mg II作为EUV代理来过滤太阳活动。这是因为自从大约2008年的最后一个最低值以来,它们都出于过滤目的而显得不准确。否则,可能是造成此观察结果的实际原因。由于foF2残留从2009年起系统地超过了F10.7或Mg II所预测的值,因此当包括太阳周期24时,夜间趋势变得不太负面。在Mg II的情况下,此作用较弱,在涉及F2层电离的太阳辐射的情况下,有望成为比F10.7更好的太阳极端紫外线(EUV)替代物。趋势中周期24发生的可能原因可能是由于使用F10.7或Mg II作为EUV代理来过滤太阳活动。这是因为自从大约2008年的最后一个最低最小值以来,它们在过滤目的上似乎都不准确。否则,可能是造成此观察结果的实际原因。在涉及F2层电离的太阳辐射的情况下,预计它比F10.7是更好的太阳极端紫外线(EUV)替代物。趋势中周期24发生的可能原因可能是由于使用F10.7或Mg II作为EUV代理来过滤太阳活动。这是因为自从大约2008年的最后一个最低最小值以来,它们在过滤目的上似乎都不准确。否则,可能是造成此观察结果的实际原因。在涉及F2层电离的太阳辐射的情况下,预计它比F10.7是更好的太阳极端紫外线(EUV)替代物。趋势中周期24发生的可能原因可能是由于使用F10.7或Mg II作为EUV代理来过滤太阳活动。这是因为自从大约2008年的最后一个最低值以来,它们都出于过滤目的而显得不准确。否则,可能是造成此观察结果的实际原因。

更新日期:2020-06-06
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