Orta enlem elektron yoğunluğu çukurunun iyonosferik kritik frekanslarındaki izinin incelenmesi
Investigation of mid-latitude electron density trough diptrace at ionospheric critical frequencies
Yazar: SEMA KESMEN
Danışman: YRD. DOÇ. İBRAHİM ÜNAL ; PROF. DR. YURDANUR TULUNAY
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Güneş patlamaları sonucu meydana gelen Güneş rüzgârları, Yer'in manyetik alanınıönemli derecede etkilemekte ve bu etkileşim, iyonosferdeki elektron yoğunluğunda büyükve ani değişimlere sebep olabilmektedir. Özellikle jeomanyetik olarak aktif dönemlerde30o-70o değişmeyen manyetik enlem bölgesindeki orta enlem elektron yoğunluğundakideğişim, iletişim ve navigasyon sistemleri üzerinde olumsuz etkiler meydanagetirmektedir. Yaklaşık olarak 550 km yükseklikte, manyetik orta enlemlerde ortamdakielektron yoğunluklarında gözlemlenen çukura ?Orta Enlem Elektron Yoğunluğu Çukuru(OEEYÇ)? denmektedir. 1960-1972 yılları arasında sayıları çok az olan alçak Yeryörüngesi uydularından özellikle, Ariel 3 ve Ariel 4 uydularının kesintisiz ve çok sayıdakiortamın elektron yoğunluğu verileriyle yapılan morfolojik çalışmalar sonucundaOEEYÇ'nun nitel tanımlaması yapılmış ve nicel ölçütleri getirilmiştir. Bunu izleyenaraştırmalarda ise kuramsal bir ?plasmapause? modeli ile iyonosferde yaklaşık 550 km'degözlenen OEEYÇ'nun karşılaştırması yapılmış ve OEEYÇ'nun, ?magnetosferikplasmapause?un iyonosfersel izdüşümü olduğu ortaya çıkarılmıştır.Bu çalışmada ise, OEEYÇ'nun iyonosferik kritik frekanslardaki olası izi tespitedilmeye çalışılmıştır. Bunun için kuzey yarım kürede 30o-70o değişmeyen manyetikenlemler arasındaki iyonsondalardan alınan saatlik kritik frekans değerleri kullanılmıştır.İyonsondalardan alınan saatlik foF2 değerleri, istatistiksel yöntemler kullanılarak yerelzamana, mevsimlere, farklı p K guruplarına ve değişmeyen manyetik enleme görevincelenmiştir. Veri çözümlemeleri manyetik olarak ?sakin? ve ?etkin? dönemler içinyapılmıştır. Manyetik nitelik ?gezegensel 3h- p K ? indisleriyle tanımlanmıştır. Özetle,K £ 2+ p ise, ?sakin? dönem; K > 2+ p ise, ?etkin? dönem olarak tanımlanmıştır.Çukura benzer yapılar, K > 2+ p durumu için gece saatlerinin büyük bölümündetespit edilirken, bu yapılar K £ 2+ p durumunda yalnızca bazı yerel zamanlar için gözlemlenmiştir. Buradan çukura benzer yapıların gündüz saatlerine kıyasla gecesaatlerinde daha fazla meydana geldiği ayrıca artan p K değerinin gece saatlerindegözlemlenen çukura benzer yapıların oluşumunu arttırıcı bir etkiye sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır. K £ 2+ p durumunda çukura benzer yapılar, tüm mevsimlerin gece saatleri içintespit edilirken, bu dönemler arasında gece saatlerinde en fazla çukurun gözlemlendiğimevsim Mart, çukurun en az gözlemlendiği mevsim ise Aralık dönemi olduğu tespitedilmiştir. K > 2+ p durumunda ise, tüm mevsimlerin gece saatlerinde çukur tespitedilirken, bu dönemler arasında gece saatlerinde en fazla çukurun gözlemlendiğimevsimler Mart ve Aralık dönemleridir. Bu dönemde çukurun en az gözlemlendiğimevsim ise Haziran dönemidir.Özellikle K > 2+ p durumu için, Ariel 3 ve Ariel 4 uydularının yaklaşık 550 km'deölçtüğü elektron yoğunluğu verileri ile foF2 verileri, farklı yerel zamanlar ve farklımevsimler için benzer değişimler göstermektedir.ANAHTAR KELİMELER: İyonosfer, manyetosfer, elektron yoğunluğu çukuru, kritikfrekans.

Abstract:
Solar winds caused by solar flares affect the Earth?s magnetic field significantlyand this interaction can cause large and sudden changes in the electron density of theionosphere. Especially during geomagnetic active periods, mid-latitude electron densitychanges between the 30 and 70 degree invariant magnetic latitude create a negative effecton communication and navigation systems. Approximately 550 km height, the ambientelectron densities trough observed in magnetic mid-latitudes is called "mid-latitudeelectron density trough (MLEDT)?. Between the years of 1960-1972, in the number of lowearth-orbit (LEO) satellites was little. As a result of morphological studies by especiallyAriel 3 and Ariel 4 satellites continuous and a large number of electron density data havebeen made identification of qualitative of MLEDT and quantitative criteria have beendeveloped. In subsequent studies, a theoretical ?plasmapause? model compared with about550 km in the ionosphere has been observed MLEDT and MLEDT has been discovered asionospheric trace of ?magnetosferic plasmapause?.In this study, a possible trace of MLEDT?s tried to determine from ionosphericcritical frequencies. To do this, critical frequency values, were obtained from ionosondesof 30o-70o invariant magnetic latitudes of the northern hemisphere for every hour, wereused. The hourly foF2 values from the ionosondes were analyzed according to thestatistical method. These methods include a local time, seasons, different groups of p K andviiinvariant magnetic latitude. Data analysis was made magnetically "quiet" and "disturb"periods. Magnetic quality is defined by ?planetary 3h- Kp ?. In brief, K £ 2+ p and K > 2+ pis described quite and disturb period, respectively.While trough-like structures are detected in large part hours of night for K > 2+ pthese structures are observed only some local time for K £ 2+ p . This structure occurred innight hours more than day hours. Furthermore, increased value of p K was seen a strongereffect in which occurred trough-like structures in night hours. In case of magneticallyquite, these structures has been seen for night hours of all season. Between these periodsmore trough were observed the in March despite that less trough was observed inDecember. In case of magnetically disturb, these structures has been seen all night.Between these periods most trough were observed during March and December periods, atleast troughs were observed during June period.In particular for K > 2+ p state, Ariel 3 and Ariel 4 satellites is measured electrondensity data near the 550 km compared with, and foF2 data were shown the similar tovariations in different local times and seasons.KEYWORDS: Ionosphere, magnetosphere, electron density trough, critical frequency.