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Solar activity variations of nighttime ionospheric peak electron density

【摘要】:正[1]Monthly median N_mF_2(maximum electron density of the F_2-layer) data at Okinawa, Yamagawa,Kokubunji,and Wakkanai have been collected to investigate the solar activity dependence of the nighttime ionosphere.The result shows that there are seasonal and latitudinal differences of the solar activity variation of nighttime N_mF_2.The main seasonal effects are as follows:nighttime N_mF_2 increases with F_(107) linearly in equinoctial months(March and September),and it tends to saturate with F_(107) increasing in summer solstice month(June).What is peculiar is that there is an amplification trend of nighttime N_mF_2 with F_(107) in winter solstice month(December).The latitudinal difference is mainly displayed by the evolvement course of the variation trend between N_2F_2 and F_(107).Using h_mF_2(peak height of the F_2-layer) data and the NRLMSISEOO model,we estimated the recombination loss around the F_2-peak at different solar activity levels.We found that the solar activity variation of the recombination processes around the F_2-peak also shows seasonal dependence,which can explain the variation trends of nighttime N_mF_2 with F_(107) qualitatively,and field-aligned plasma influx plays an important role in the equatorial ionization anomaly(EIA) crest region.During the first several hours following sunset in December,there are faster recombination processes around the F_2-peak at medium solar activity level in mid-latitude regions.This feature is suggested to be responsible for inducing the amplification trend in winter.In virtue of the calculation of neutral parameters at 300-km altitude and h_mF_2 data,the variation trend of the recombination processes around the F_2-peak with F_(107) can be explained.It shows that both the solar activity variations of h_mF_2 and neutral parameters(neutral temperature, density,and vibrational excited N_2) are important for the variation trend of nighttime N_mF_2 with F_(107).Furthermore,the obvious uplift of h_mF_2 at low solar activity level following sunset in December is important for the amplification trend.

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