Динамика геомагнитных пульсаций, продольных токов и свечения ночной атмосферы на средних широтах во время суббуревых активизаций в ходе супербурь
https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-3-0434
Аннотация
Во время суббуревых активизаций в ходе двух супербурь 2000 и 2003 гг. по данным наблюдений среднеширотных геомагнитных обсерваторий ИСЗФ СО РАН (Монды, Узур) и обсерватории Борок ИФЗ РАН исследуются короткопериодные иррегулярные геомагнитные пульсации, а также свечение ночной атмосферы в эмиссионных линиях кислорода 557.7, 630.0 нм и молекулярной полосе ионизованного азота 391.4 нм (по оптическим данным геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН Торы). С помощью оригинальной техники инверсии магнитограмм ИСЗФ по одноминутным данным мировой сети наземных магнитометров исследуется динамика распределения плотности продольных токов в ионосфере. Показана связь всплесков пульсаций и возмущений в свечении атмосферы в послеполуночном секторе с высыпанием энергичных электронов (~кэВ) и усилением вытекающих продольных токов зоны R2.
Об авторах
Ю. Ю. Клибанова
Институт солнечно-земной физики СО РАН; Иркутский государственный аграрный университет им. А.А. Ежевского
Россия
Россия
Клибанова Юлия Юрьевна - кандидат физико-математических наук.
664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 126A; 664038, пос. Молодёжный, 1/1.
В. В. Мишин
Институт солнечно-земной физики СО РАН
Россия
Россия
Мишин Владимир Виленович - доктор физико-математических наук.
664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 126A.
А. В. Михалёв
Институт солнечно-земной физики СО РАН
Россия
Россия
Михалёв Александр Васильевич - доктор физико-математических наук.
664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 126A.
Б. Цэгмэд
Институт астрономии и геофизики МАН
Монголия
Монголия
Цэгмэд Баттуулай - доктор физико-математических наук.
13343, Улан-Батор, ул. Ж. Лхагаасурэнгийн, 42.
Ю. А. Караваев
Институт солнечно-земной физики СО РАН
Россия
Россия
Караваев Юрий Аполлонович - кандидат геолого-минералогических 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.
Список литературы
1. Afraimovich E.L., Beletsky A.B., Leonovich L.A., Lesyuta O.S., Lipko Yu.V., Mikhalev A.V., Ashkaliev Ya.F., Aushev V.M., Vodyannikov V.V., Yakovets A.F., 2002. Simultaneous radio and optical observations of the mid-latitude atmospheric response to a major geomagnetic storm of 6–8 April 2000. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 64 (18), 1943–1955. https://doi.org/10.1016/S1364-6826(02)00217-1.
2. Baishev D.G., Borisov G.V., Velichko V.A., Samsonov S.N., Yumoto K., 2008. Variations in the geomagnetic field and auroras during the main phase of a large magnetic storm of November 20, 2003. Geomagnetism and Aeronomy 48 (2), 201–208. https://doi.org/10.1007/s11478-008-2009-0.
3. Базаржапов А.Д., Матвеев М.И., Мишин В.М. Геомагнитные вариации и бури. М.: Наука, 1979. 248 с.
4. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука, 1988. 528 с.
5. Ebihara Y., Fok M.-C., Sazykin S., Thomsen M.F., Hairston M.R., Evans D.S., Rich F.J., Ejiri M., 2005. Ring current and the magnetosphere-ionosphere coupling during the superstorm of 20 November 2003. Journal of Geophysical Research: Space Physics 110 (A9), A09S22. https://doi.org/10.1029/2004JA010924.
6. Hairston M.R., Drake K.A., Skoug R., 2005. Saturation of the ionospheric polar cap potential during the October – November 2003 superstorms. Journal of Geophysical Research: Space Physics 110 (A9), A09S26. https://doi.org/10.1029/2004JA010864.
7. Heacock R.R., 1967. Two subtypes of type Pi micropulsations. Journal of Geophysical Research 72 (15), 3905–3917. https://doi.org/10.1029/JZ072i015p03905.
8. Hori T., Lui A.T.Y., Ohtani S., Brandt P.C., Mauk B.H., McEntire R.W., Maezawa K., Mukai T., Kasaba Y., Hayakawa H., 2006. Convection electric field in the near-Earth tail during the super magnetic storm of November 20–21, 2003. Geophysical Research Letters 33 (21), L21107. https://doi.org/10.1029/2006gl027024.
9. Huttunen K.E., Koskinen H.E.J., Pulkkinen T.I., Pulkkinen A., Palmroth M., Reeves E.G.D., Singer H.J., 2002. April 2000 magnetic storm: Solar wind driver and magnetospheric response. Journal of Geophysical Research: Space Physics 107 (A12), 1440. https://doi.org/10.1029/2001JA009154.
10. 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.
11. Kangas J., Guglielmi A., Pokhotelov O., 1998. Morphology and physics of short-period magnetic pulsations. Space Science Reviews 83 (3–4), 435–512. https://doi.org/10.1023/A:1005063911643.
12. Karavaev Y.A., Sapronova L.A., Bazarzhapov A.D., Saifudinova T.I., Kuz'minykh Y.V., 2009. Energetics of the magnetospheric superstorm on November 20, 2003. Geomagnetism and Aeronomy 49 (7), 961–969. https://doi.org/10.1134/S0016793209070214.
13. Леонович Л.А., Михалев А.В., Тащилин А.В., Рахматулин Р.А., Леонович В.А., Пашинин А.Ю. Отклик параметров среднеши¬ротной верхней атмосферы на геомагнитную бурю 21 января 2005 г. по данным оптических, магнитных и радиофизических измерений // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26. № 1. С. 75–80.
14. Li L.Y., Wang Z.Q., 2018. The effects of solar wind dynamic pressure changes on the substorm auroras and energetic electron injections on 24 August 2005. Journal of Geophysical Research: Space Physics 123 (1), 385–399. https://doi.org/10.1002/2017ja024628.
15. Михалев А.В. Среднеширотные сияния в Восточной Сибири в 1991–2012 гг. // Солнечно-земная физика. 2013. Вып. 24. С. 78–83.
16. Mikhalev A.V., Beletsky A.B., Kostyleva N.V., Chernigovskaya M.A., 2004. Midlatitude auroras in the south of Eastern Siberia during strong geomagnetic storms on October 29–31, 2003 and November 20–21, 2003. Cosmic Research 42 (6), 591–596. https://doi.org/10.1007/s10604-005-0006-8.
17. Mishin V.M., 1990. The magnetogram inversion technique and some applications. Space Science Reviews 53 (1), 83–163. https://doi.org/10.1007/bf00217429.
18. Mishin V.M., Foerster M., Saifudinova T., Bazarzhapov A., Karavaev Y., Sapronova L., Solovyev S., 2007. Spontaneous substorms and ordered type of magnetospheric disturbances during the superstorm of November 20, 2003. Geomagnetism and Aeronomy 47 (4), 429–441. https://doi.org/10.1134/s0016793207040032.
19. Мишин В.М., Курикалова М.А., Толочко М.В. Cупербуря 06.04.2000 г.: эффекты сильных динамических ударов // Солнечно-земная физика. 2010. Вып. 15. С. 96–106.
20. Mishin V.V., Karavaev Yu.A., 2017. Saturation of the magnetosphere during superstorms: new results from the magnetogram inversion technique. Solar-Terrestrial Physics 3 (3), 28–36. https://doi.org/10.12737/stp-33201704.
21. Mishin V.V., Klibanova Y.Y., Tsegmed B., 2013. Solar wind inhomogeneity front inclination effect on properties of front-caused long-period geomagnetic pulsations. Cosmic Research 51 (2), 96–107. https://doi.org/10.1134/S0010952513020020.
22. Mishin V.V., Lunyushkin S.B., Mikhalev A.V., Klibanova Yu.Yu., Tsegmed B., Karavaev Yu.A., Tashchilin A.V., Leonovich L.A., Penskikh Yu.V., 2018. Extreme geomagnetic and optical disturbances over Irkutsk during the 2003 November 20 superstorm. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 181, 68–78. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2018.10.013.
23. Mishin V.V., Mishin V.M., Karavaev Yu., Han J.P., Wang C., 2016. Saturation of superstorms and finite compressibility of the magnetosphere: Results of the magnetogram inversion technique and global PPMLR-MHD model. Geophysical Research Letters 43 (13), 6734–6741. https://doi.org/10.1002/2016GL069649.
24. Parkhomov V.A., Borodkova N.L., Yahnin A.G., Tero Raita, Tsegmed B., Khomutov S.Yu., Pashinin A.Yu., Chilikin V.E., Mochalov A.A., 2018. Magnetospheric response of two types in Psc geomagnetic pulsations to interaction with interplanetary shock waves. Solar-Terrestrial Physics 4 (3), 54–68. https://doi.org/10.12737/stp43201808.
25. Пудовкин М.И., Распопов О.М., Клейменова И.Г. Возмущения электромагнитного поля Земли. Часть II. Короткопериодические колебания геомагнитного поля. Л.: Изд-во Ленинградского государственного университета, 1976. 271 с.
26. Рахматулин Р.А., Пархомов В.А., Вакулин Ю.И. Динамика аврорального электроджета и иррегулярных пульсаций во взрывную фазу суббури // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. № 46. М.: Наука, 1979. С. 89–94.
27. Rassoul H.K., Rohrbaugh R.P., Tinsley B.A., Slater D.W., 1993. Spectrometric and photometric observations of low‐latitude aurorae. Journal of Geophysical Research: Space Physics 98 (A5), 7695–7709. https://doi.org/10.1029/92JA02269.
28. Saito T., 1969. Geomagnetic pulsations. Space Science Reviews 10 (3), 319–412. https://doi.org/10.1007/BF00203620.
29. Samsonov A.A., Sibeck D.G., Imber J., 2007. MHD simulation for the interaction of an interplanetary shock with the Earth's magnetosphere. Journal of Geophysical Research: Space Physics 112 (A12), A12220. https://doi.org/10.1029/2007JA012627.
30. Solovyev S.I., Boroyev R.N., Moiseyev A.V., Du A., Yumoto K., 2008. Effect of auroral electrojets and solar wind parameters on variations in the intensity of low-latitude geomagnetic disturbances and Dst during the extremely large magnetic storm of November 20–21, 2003. Geomagnetism and Aeronomy 48 (3), 293–306. https://doi.org/10.1134/s0016793208030031.
31. Tinsley B.A., Rohrbaugh R., Rassoul H., Sahai Y., Teixeira N.R., Slater D., 1986. Low‐latitude aurorae and storm time current systems. Journal of Geophysical Research: Space Physics 91 (A10), 11257–11269. https://doi.org/10.1029/JA091iA10p11257.
32. Troitskaya V.A., Gul'elmi A.V., 1967. Geomagnetic micropulsations and diagnostics of the magnetosphere. Space Science Reviews 7 (5–6), 689–768. https://doi.org/10.1007/BF00542894.
33. Valladares C.E., Pedersen T., Sheehan R., 2015. Polar cap patches observed during the magnetic storm of November 2003: observations and modeling. Annals of Geophysics 33 (9), 1117–1133. https://doi.org/10.5194/angeo-33-1117-2015.
34. Золотухина Н.А. 2005. Динамика магнитосферы при смене режима генерации Pc1, 2 по данным геостационарных спутников // Солнечно-земная физика. 2005. Вып. 8. С. 96–98.
35. Zverev V.L., Feldstein Y.I., Vorobjev V.G., 2012. Auroral glow equatorward from the auroral oval. Geomagnetism and Aeronomy 52 (1), 60–67. https://doi.org/10.1134/S0016793212010173.
Рецензия
Для цитирования:
Клибанова Ю.Ю., Мишин В.В., Михалёв А.В., Цэгмэд Б., Караваев Ю.А., Курикалова М.А. Динамика геомагнитных пульсаций, продольных токов и свечения ночной атмосферы на средних широтах во время суббуревых активизаций в ходе супербурь. Геодинамика и тектонофизика. 2019;10(3):673-685. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-3-0434
For citation:
Klibanova Yu.Yu., Mishin V.V., Mikhalev A.V., Tsegmed B., Karavaev Yu.A., Kurikalova M.A. Dynamics for geomagnetic pulsations, field-aligned currents, and airglow at mid-latitudes within substorm activations during superstorms. Geodynamics & Tectonophysics. 2019;10(3):673-685. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-3-0434
Просмотров: 804
Послать статью по эл. почте 