Оценка вкладов проводимости и электрического поля в интенсивность продольных токов в ночной полярной ионосфере во время взрывной фазы суббури
https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-3-0433
Аннотация
На основе выходных данных техники инверсии магнитограмм выполнен анализ динамики интенсивности ионосферных токов Педерсена и продольных токов в ночных мезомасштабных ячейках трех основных крупномасштабных зон (1, 2 и 0) Ииджимы и Потемры во время взрывной фазы летней и зимней суббурь. Продольные токи играют ключевую роль в ионосферно-магнитосферном взаимодействии. Уравнение непрерывности плотности электрического тока содержит два типа возможной обратной связи на участках электрической цепи, соединяющих в каждой ячейке токи Педерсена и продольные токи. Ионосферная проводимость Педерсена является основной для Типа 1, а в обратной связи Типа 2 доминирует электрическое поле. В работе исследуются оба типа физической обратной связи в мезомасштабных ячейках втекающих и вытекающих продольных токов на ночной стороне полярной ионосферы по данным двух избранных суббурь летнего и зимнего сезонов в Северном полушарии.
Об авторах
В. В. Мишин
Институт солнечно-земной физики СО РАН
Россия
Россия
Мишин Владимир Виленович - доктор физико-математических наук.
664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 126A.
С. Б. Лунюшкин
Институт солнечно-земной физики СО РАН
Россия
Россия
Лунюшкин Сергей Брониславович.
664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 126A.
В. М. Мишин
Институт солнечно-земной физики СО РАН
Россия
Россия
Мишин Вилен Моисеевич - доктор физико-математических наук.
664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 126A.
М. А. Курикалова
Институт солнечно-земной физики СО РАН
Россия
Россия
Курикалова Марина Александровна - кандидат физико-математических наук.
664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 126A.
Ю. В. Пенских
Институт солнечно-земной физики СО РАН
Россия
Россия
Пенских Юрий Владимирович.
664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 126A.
Список литературы
1. Atkinson G., 1970. Auroral arcs: Result of the interaction of a dynamic magnetosphere with the ionosphere. Journal of Geophysical Research 75 (25), 4746–4755. https://doi.org/10.1029/JA075i025p04746.
2. Cattell C., Lysak R., Torbert R.B., Mozer F.S., 1979. Observations of differences between regions of current flowing into and out of the ionosphere. Geophysical Research Letters 6 (7), 621–624. https://doi.org/10.1029/GL006i007p00621.
3. Evans D.S., 1974. Precipitating electron fluxes formed by a magnetic field aligned potential difference. Journal of Geophysical Research 79 (19), 2853–2858. https://doi.org/10.1029/JA079i019p02853.
4. Fujii R., Hoffman R.A., Anderson P.C., Craven J.D., Sugiura M., Frank L.A., Maynard N.C., 1994. Electrodynamic parameters in the nighttime sector during auroral substorms. Journal of Geophysical Research: Space Physics 99 (A4), 6093–6112. https://doi.org/10.1029/93ja02210.
5. Gjerloev J.W., Hoffman R.A., 2000a. Height‐integrated conductivity in auroral substorms: 1. Data. Journal of Geophysical Research: Space Physics 105 (A1), 215–226. https://doi.org/10.1029/1999ja900354.
6. Gjerloev J.W., Hoffman R.A., 2000b. Height‐integrated conductivity in auroral substorms: 2. Modeling. Journal of Geophy¬sical Research: Space Physics 105 (A1), 227–235. https://doi.org/10.1029/1999ja900353.
7. Gjerloev J.W., Hoffman R.A., 2002. Currents in auroral substorms. Journal of Geophysical Research: Space Physics 107 (A8), 1163. https://doi.org/10.1029/2001ja000194.
8. Iijima T., Potemra T.A., 1978. Large‐scale characteristics of field‐aligned currents associated with substorms. Journal of Geophysical Research: Space Physics 83 (A2), 599–615. https://doi.org/10.1029/JA083iA02p00599.
9. Kamide Y., Baumjohann W., 1993. Magnetosphere-Ionosphere Coupling. Springer, Berlin, 178 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-50062-6.
10. Kepko L., McPherron R.L., Amm O., Apatenkov S., Baumjohann W., Birn J., Lester M., Nakamura R., Pulkkinen T.I., Sergeev V., 2014. Substorm current wedge revisited. Space Science Reviews 190 (1–4), 1–46. https://doi.org/10.1007/s11214-014-0124-9.
11. Korth H., Zhang Y., Anderson B.J., Sotirelis T., Waters C.L., 2014. Statistical relationship between large-scale upward field-aligned currents and electron precipitation. Journal of Geophysical Research: Space Physics 119 (8), 6715–6731. https://doi.org/10.1002/2014ja019961.
12. Kurikalova M.A., Mishin V.M., Mishin V.V., Lunyushkin S.B., Penskikh Y.V., 2018. Relative role of the azimuthal Pedersen current component in the substorm global electric circuit. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 179, 562–568. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2018.09.014.
13. Lu G., Brittnacher M., Parks G., Lummerzheim D., 2000. On the magnetospheric source regions of substorm‐related field‐aligned currents and auroral precipitation. Journal of Geophysical Research: Space Physics 105 (A8), 18483–18493. https://doi.org/10.1029/1999ja000365.
14. Mishin V.M., 1990. The magnetogram inversion technique and some applications. Space Science Reviews 53 (1–2), 83–163. https://doi.org/10.1007/bf00217429.
15. Mishin V.M., Förster M., Kurikalova M.A., Mishin V.V., 2011. The generator system of field-aligned currents during the April 06, 2000, superstorm. Advances in Space Research 48 (7), 1172–1183. https://doi.org/10.1016/j.asr.2011.05.029.
16. Mishin V.M., Kurikalova M.A., Mishin V.V., Wang C., Wang J.Y., 2015. Field-aligned current dynamics in two selected intervals of the 6 April 2000 superstorm. In: A.G. Yahnin (Ed.), Physics of auroral phenomena. Proceedings of the XXXVIII Annual Seminar. Kola Science Centre, Russian Academy of Science, Apatity, p. 24–27.
17. Mishin V.M., Mishin V.V., Lunyushkin S.B., Wang J.Y., Moiseev A.V., 2017. 27 August 2001 substorm: Preonset phenomena, two main onsets, field-aligned current systems, and plasma flow channels in the ionosphere and in the magnetosphere. Journal of Geophysical Research: Space Physics 122 (5), 4988–5007. https://doi.org/10.1002/2017ja023915.
18. Mishin V.M., Pu Z., Mishin V.V., Lunyushkin S.B., 2013. Short-circuit in the magnetosphere-ionosphere electric circuit. Geomagnetism and Aeronomy 53 (6), 809–811. https://doi.org/10.1134/s001679321306008x.
19. Mozer F.S., Cattell C.A., Hudson M.K., Lysak R.L., Temerin M., Torbert R.B., 1980. Satellite measurements and theories of low altitude auroral particle acceleration. Space Science Reviews 27 (2), 155–213. https://doi.org/10.1007/BF00212238.
20. Potemra T.A., 1978. Observation of Birkeland currents with the TRIAD satellite. Astrophysics and Space Science 58 (1), 207–226. https://doi.org/10.1007/bf00645387.
21. Shirapov D.S., Mishin V.M., Bazarzhapov A.D., Saifudinova T.I., 2000. Adapted dynamic model of ionospheric conductivity. Geomagnetism and Aeronomy 40 (4), 471–475.
22. Streltsov A.V., Mishin E.V., 2018. On the existence of ionospheric feedback instability in the Earth's magnetosphere‐ionosphere system. Journal of Geophysical Research: Space Physics 123 (11), 8951–8957. https://doi.org/10.1029/2018JA025942.
23. Sugiura M., 1984. A fundamental magnetosphere-ionosphere coupling mode involving field-aligned currents as deduced from DE-2 observations. Geophysical Research Letters 11 (9), 877–880. https://doi.org/10.1029/GL011i009p00877.
24. Trakhtengertz V.Y., Feldstein A.Y., 1984. Quiet auroral arcs: Ionosphere effect of magnetospheric convection stratification. Planetary and Space Science 32 (2), 127–134. https://doi.org/10.1016/0032-0633(84)90147-8.
Рецензия
Для цитирования:
Мишин В.В., Лунюшкин С.Б., Мишин В.М., Курикалова М.А., Пенских Ю.В. Оценка вкладов проводимости и электрического поля в интенсивность продольных токов в ночной полярной ионосфере во время взрывной фазы суббури. Геодинамика и тектонофизика. 2019;10(3):663-672. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-3-0433
For citation:
Mishin V.V., Lunyushkin S.B., Mishin V.M., Kurikalova M.A., Penskikh Yu.V. Estimation of the contributions of conductance and electric field to the intensity of field-aligned currents in the night polar ionosphere during substorm expansion phase. Geodynamics & Tectonophysics. 2019;10(3):663-672. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-3-0433
Просмотров: 690
Послать статью по эл. почте 