Исследование геомагнитных пульсаций Рс5 на двумерной сети станций

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

По данным двумерной сети IMAGE и магнитным станциям, расположенным на территории России проведено детальное исследование геомагнитных пульсаций Рс5 с частотой ~ 2.8 мГц, возникших в послеполуденном секторе на фоне магнитной бури 27.08.2014 г., которой предшествовал 5 − суточный период с низкой магнитной активностью. В двух временных интервалах – в начале бури и в период максимальной магнитной активности построены мгновенные двумерные распределения амплитуд магнитного поля Рс5 на земной поверхности. Установлено, что ионосферные источники Рс5 (холловские токовые вихри) имеют эллиптическую форму с большей осью в направлении юг–север. В начале магнитной бури выявлен одиночный всплеск пульсаций Рс5, центр источника которого располагался на геомагнитной широте ~ 67.5° (L ~ 6.8 Re) и смещался в западном направлении со скоростью ~ 0.7 км/с. Оценка размеров этого ионосферного источника составляет ~ 150 км в направлении запад–восток и ~ 330 км в направлении юг–север. В максимальный период магнитной бури пульсации Рс5 создаются двумя ионосферными источниками, следующими друг за другом. Эти ионосферные источники имеют более вытянутый эллиптический вид с размерами осей в направлении запад–восток ~ 250 км и в направлении юг–север ~ 670 км. Центры этих источников сместились на 4° к более южной геомагнитной широте ~ 63.5° (L ~ 5 Re) и перемещались в западном направлении со скоростью ~ 1.7 км/с. Приведены оценки размеров магнитной силовой трубки, в которой возникли резонансные МГД волны, и скорости её перемещения в экваториальной плоскости магнитосферы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. А. Копытенко

Санкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: office@izmiran.spb.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. С. Исмагилов

Санкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН

Email: office@izmiran.spb.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Белаховский В.Б., Козловский А.Е., Пилипенко В.А. Определение широтного профиля резонансной частоты Рс5 по данным радара EISCAT // Вестн. КНЦ РАН. Т. 3 (22). С. 67. 2015.
  2. Большакова О.В., Боровкова О.К., Клейменова Н.Г. и др. Магнитная буря 1989 года: структура экстремально возмущенной магнитосферы по геомагнитным пульсациям Рс5 // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 34. №4. С. 73–83. 1994.
  3. Клейменова Н.Г., Козырева О.В. Пространственно-временная динамика геомагнитных пульсаций Pi3 и Pc5 во время экстремальных магнитных бурь в октябре 2003 г. // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 45. № 1. С. 75–83. 2005а.
  4. Клейменова Н.Г., Козырева О.В. Интенсивные геомагнитные пульсации Рс5 в восстановительную фазу супербурь октября и ноября 2003 г. // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 45. №5. С. 597–612. 2005б.
  5. Ляцкий В.Б., Мальцев Ю.П. Магнитосферно-ионосферное взаимодействие / М. Наука, 192 с. 1983.
  6. Оберц П., Распопов О.М. Исследование пространственных характеристик пульсаций геомагнитного поля Рс5 // Геомагнетизм и аэрономия. Т.8. №3. С. 534−539. 1968.
  7. Потапов А.С., Цэгмед Б., Полюшкина Т.Н. Вклад глобальных колебаний Рс5 в магнитную возмущенность во время геомагнитных бурь // Солнечно-земная физика. Вып. 12. Т. 1. С. 142–147. 2008. https://sciup.org/14210330
  8. Пудовкин М.И., Распопов О.М., Клейменова Н.Г. Возмущения электромагнитного поля Земли. Часть II. Короткопериодические колебания геомагнитного поля / Л., Изд. Ленингр. Ун-та, 271 с. 1976.
  9. Троицкая В.А. Короткопериодные возмущения электромагнитного поля Земли / В кн.: Вопросы изучения переменных электромагнитных полей в Земле. М., С. 27.−61. 1956.
  10. Goldstein J., Sandel B.R., Hairston M.R. and Reiff P.H. Control of plasmaspheric dynamics by both convection and subauroral polarization stream // Geoph. Res. Let.V.30. N. 24. P.1–5. 2003. https://doi.org/10.1029/2003GL018390
  11. Hudson M.K., Denton R.E., Lessard M.R.,et al. A study of Pc-5 ULF oscillations // Ann. Geophys. V. 22. P. 289–302. 2004. https://doi.org/10.5194/angeo-22-289-2004
  12. Dmitriev A., Chao J.-K., Thomsen M., Suvorova A. Geosynchronous magnetopause crossings on 29–31 October 2003 // J. Geophys. Res. V. 110. N A08209. 2005. doi:10.1029/ 2004JA010582
  13. Kleimenova N.G., Kozyreva O.V., Manninen J., Ranta A. Unusual strong quasi-monochromatic ground geomagnetic Pc5 pulsations in the recovery phase of November 2003 super-storm // Ann. Geophys. V.23. P. 2621–2634. 2005. https://doi.org/10.5194/angeo-23-2621-2005
  14. Lee E.A., Mann I.R., Loto`aniu T.M., Dent Z.C. Global Pc5 pulsations observed at unusually low L during the great magnetic storm of 24 March 1991 // J. Geophys. Res. V.112. N A05208. 2007. https://doi.org/10.5194/angeo-32-319-2014
  15. Moldwin M.B., Downward L., Rassoul H.K., Amin R., Anderson R.R. A new model of the location of the plasmapause: CRRES results // J. Geophys. R. V.107. N. A11. P.1339. 2002. https://doi.org/10.1029/2001JA009211
  16. Motoba T., Kikuchi T., Luhr H., et al. Global Pc5 caused by Dp-2-type ionospheric current system // Ibid. V. 107. N A2. 2002. https://doi.org/10.1029/2001JA900156
  17. McGenry M.A., Clauer C.R., Friis-Christensen E., Newell P.T., Kelly J.D. Ground Observations of Magnetospheric Boundary Layer Phenomena // J. Geophys. R. V. 95. NO. A9. P. 14995−15005. 1990. https://doi.org/OI:10.1029/JA095P14995
  18. Pilipenko V.A., Kleimenova N.G., Kozyreva O.V., et al. Global ULF wave activity during the May 15, 1997 magnetic storm // J. Atmosph. Solar-Terr. Physics. V.63. P. 489−501. 2001. https://doi.org/oi:10.2205/2017ES000597
  19. Pilipenko V.A., Kozyreva O.V., et al. Dynamics of long-period magnetic activity and energetic particle precipitation during the May 15, 1997 storm // J. Atmosph. Solar-Terrestrial Phys. V.64. P.831−843. 2002. https://doi.org/10.1016/S1364-6826(02)00074-3
  20. Southwood D.J. Some features of field line resonances in the magnetosphere // Planet. Space Sci. V. 22. № 3. P. 483−491. 1974. https://doi.org/10.1016/0032-0633 (74) 90078-6
  21. Tagirov V.R., Ismagilov V.S. Formation of auroral torch structure / In book: Полярные геомагнитные возмущения и связанные с ними явления. Апатиты, изд. КНЦ АН СССР, с.88–91. 1989.
  22. Trivedi N.B., Arora B.R., Padiha A.L., et al. Global Pc5 geomagnetic pulsations of March 24, 1991, as observed along the American sector // Geophys. Res. Lett., V. 24. P. 1683–1687. 1997.
  23. Yumoto K., Saito T. Hydromagnetic wave driven by velocity shear instability in the magnetospheric boundary layer // Planet. Space Sci. V. 28. P.789. 1980.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Расположение трехкомпонентных магнитных станций двумерной сети IMAGE и 4 станции, расположенные на территории России: LEH−Лехта, KAP−Карпогоры, LOV−Ловозеро, LOP−Лопарская.

Скачать (278KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Вариации Н-компоненты на 5 магнитных станциях, расположенных вдоль геомагнитной широты 64° (слева) и вариации D-компоненты Pc5 в диапазоне периодов Т =320−400 с (справа), 27.08.2014 г. Штрихованные полоски – интервалы для построения двумерных распределений амплитуд компонент магнитного поля на земной поверхности. Вертикальные стрелки отмечают локальный полдень.

Скачать (263KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изменения Dst-индекса за период 22.08–28.08.2014 г.

Скачать (74KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Мгновенные двумерные распределения амплитуд H-, D- и Z-компонент пульсаций Рс5 в интервалы времени 11:12−11:26 UT (слева) и 14:16−14:30 UT (справа) 27.08.2014 г. Белые пунктирные линии – проекция плазмопаузы (нижняя на верхних кадрах) и геомагнитная широта центров источников Рс5. Наклонные белые линии соединяют экстремумы распределений.

Скачать (534KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Магнитограммы трех компонент вариаций магнитного поля 15:30−18:30 LT 27.08.2014 г. п. Лехта фильтрованные в диапазоне периодов Т = 320–400 с. Затененной полосой отмечен интервал 14:16−14:30 UT 27.08.2014 г.

Скачать (171KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024