Geomagnetism and AeronomyGeomagnetism and AeronomyГеомагнетизм и аэрономия0016-79403034-5022The Russian Academy of Sciences68830210.31857/S0016794025040083EYACTRArticlesСтатьиResearch ArticleChanges in the critical frequency foF2 and their interpretationИзменение критической частоты foF2 со временем и его интерпретацияDanilovA. D.ДаниловА. Д.
Russian Federation
adanilov99@mail.ruBerbenevaN. A.БербеневаН. А.
Russian Federation

Physics Faculty

Физический факультет

adanilov99@mail.ruFedorov Institute of Applied GeophysicsИнститут прикладной геофизики им. акад. Е.К. Федорова Росгидромета (ИПГ Росгидромета)Lomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ)040920256545005122507202525072025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0016-7940/article/view/688302

The results of the recent publication by Qiann and Mursula who have found an increase with time in the ratio of the modelled and observed values of the thermospheric density at satellite heights are considered. It is assumed that that increase is related to the existence of the negative trend in the density that is not described by the model properly. To confirm this concept, the change with time in the modelled and observed values of the F2-layer critical frequency foF2, foF2(mod)/foF2(obs) based on the observations at the Northern and Southern hemisphere stations is considered. It is shown that the same increase is observed for this ratio as for the ratio of densities. It is found that the rate of this increase in foF2 correlate well with the foF2 trends (in MHz/year) in winter months when the negative trends are small. In the winter months when the foF2 trends are small, there is almost no foF2(mod)/foF2(obs) increase. All that allows us to assume that the results of Qiann and Mursula show that the model incompletely describes the negative trends in the density.

Рассматривается результат недавней публикации Qiann and Mursula, в которой показан рост со временем отношения смоделированных и наблюдаемых величин плотности термосферы на спутниковых высотах. Высказано предположение, что этот рост связан с наличием отрицательного тренда плотности, который не описывается полностью моделью. Для подтверждения этой концепции рассмотрено изменение со временем отношения смоделированных и наблюдаемых величин критической частоты слоя F2, foF2(мод)/foF2(наб), по зимним наблюдениям на станциях Северного и Южного полушарий. Показано, что для этого отношения наблюдается такой же рост, как и для отношения плотностей. Найдено, что скорость этого роста foF2 хорошо коррелирует с трендами foF2 (в МГц/год) в зимние месяцы, когда максимальны отрицательные тренды. В летние месяцы, когда тренды foF2 малы, рост отношения foF2(мод)/foF2(наб) практически отсутствует. Эти обстоятельства и позволяют предполагать, что результаты Qiann and Mursula показывают, что модель не описывает полностью отрицательные тренды плотности.

trends in thermospheric densityratio of observed and modelled values of foF2seasonal variationsтренды плотности термосферыотношение наблюдаемых и модельных величин foF2сезонные вариацииДанилов А.Д., Константинова А.В., Бербенева Н.А. Тренды критической частоты foF2 по данным станций Северного и Южного полушарий // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 64. № 3. С. 387–400. 2024. https://doi.org/10.31857/S0016794024030059Данилов А.Д., Константинова А.В., Рябухин И А. Тренды параметров слоя F2 по данным ст. Свердловск (Арти) // Геомагнетизм и аэрономия Т. 65. № 4. С. 480–497. 2025.Cnossen I., Emmert J.T. Garcia R.R., Elias A.G., Mlynczak M.G., Zhang Sh.R. A review of global long–term changes in the mesosphere, thermosphere and ionosphere: a starting point for inclusion in (semi–)empirical models // Adv. Space Res. V. 74. № 11. P. 5991–6011. 2024. https://doi.org/10.1016/j.asr.2024.10.005Danilov A.D., Ryabukhin I.A. Trends of the F2-layer parameters based on Sverdlovsk (Arti) station data // Adv. Space Res. 2025. https://doi.org/10.1016/j.asr.2024.12.078Emmert J.T., Dhadly M.S., Segerman A.M. A globally averaged thermospheric density data set derived from two-line orbital element sets and special perturbations state vectors // J. Geophys. Res. – Space. V. 126. № 8. ID e2021JA029455. 2021. https://doi.org/10.1029/2021JA029455Laštovička J. Progress in investigating long–term trends in the mesosphere, thermosphere, and ionosphere // Atmos. Chem. Phys. V. 23. № 10. P. 5783–5800. 2023. https://doi.org/10.5194/acp-23-5783-2023Qian L., Mursula K. Evaluating F10.7 and F30 radio fluxes as long-term solar proxies of energy deposition in the thermosphere // Ann. Gophys. Discuss. 2024. https://doi.org/10.5194/angeo-2024-23Solomon S., Liu H., Marsh D., McInerney J., Qian L., Vitt F. Whole atmosphere simulation of anthropogenic climate change / Paper presented at the 10th Workshop on Long-Term Changes and Trends in the Atmosphere. May 14–18, 2018. Hefei, China. 2018.