Вариация несущей частоты серпентинной эмиссии в условиях спокойной магнитосферы

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

По данным регистрации магнитного поля в Антарктической обсерватории Восток (исправленные геомагнитные координаты F'=−85.41°, L'=69.01°) за период 1970‒1972 гг. исследована вариация несущей частоты fSE серпентинной эмиссии, наблюдаемой в диапазоне частот 0.1‒5.0 Гц в условиях спокойной магнитосферы (Kp ~ 0‒2). Используя динамические спектры УНЧ-излучений, проанализировано 90 случаев наблюдения серпентинной эмиссии, центральная несущая частота которых плавно снижалась (в несколько раз, иногда до 0) и затем возрастала практически до первоначального уровня на интервалах времени, значительно превышающих максимальный период модуляции (1 ч). При этом типичная модуляция несущей частоты эмиссии с периодами 1‒60 мин сохранялась. Наиболее вероятное время наблюдения обнаруженного эффекта приходилось на предполуночные часы. Показано, что снижение fSE и последующее ее возрастание наблюдалось на фоне слабой геомагнитной активности и относительной стабильности доминирующего числа параметров солнечного ветра и ММП. Учитывая обнаруженное синхронное совпадение поведения fSE динамики величины AE-индекса, а также наблюдение эффекта понижения несущей частоты вблизи местной полуночи, предполагается, что вероятнее всего серпентинная эмиссия возбуждается вблизи полярного каспа и затем проникает в область полярной шапки. Наблюдавшееся на длительных интервалах времени поведение fSE предположительно контролируется плазменным параметром β и отношением плотности протонов к плотности ионов гелия Np/Na, динамика которых аналогична средней вариации fSE.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. А. Куражковская

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: knady@borok.yar.ru

Геофизическая обсерватория “Борок” (ГО “Борок” ИФЗ РАН)

Россия, пос. Борок, Ярославская обл.

Б. И. Клайн

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Email: klain@borok.yar.ru

Геофизическая обсерватория “Борок” (ГО “Борок” ИФЗ РАН)

Россия, пос. Борок, Ярославская обл.

А. Ю. Куражковский

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Email: ksasha@borok.yar.ru

Геофизическая обсерватория “Борок” (ГО “Борок” ИФЗ РАН)

Россия, пос. Борок, Ярославская обл.

Список литературы

  1. Гульельми А.В., Троицкая В.А. Геомагнитные пульсации и диагностика магнитосферы. М.: Наука, 208 с. 1973.
  2. Гульельми А.В., Довбня Б.В. Гидромагнитное излучение межпланетной плазмы // Письма в ЖЭТФ. Т. 18. № 10. С. 601–604. 1973.
  3. Гульельми А.В., Довбня Б.В., Клайн Б.И. Возбуждение геомагнитных пульсаций типа “серпентинная эмиссия” в межпланетной плазме // Доклады Академии наук СССР. Т. 221. № 6. С. 1314‒1317. 1975.
  4. Гульельми А.В., Потапов А.С., Довбня Б.В. О происхождении частотной модуляции серпентинной эмиссии // Солнечно-земная физика. Т. 1. № 2. С. 85–90. 2015. https://doi.org/10.12737/9617
  5. Довбня Б.В., Зотов О.Д., Клайн Б.И., Куражковская Н.А. Динамика излучения типа SE перед мощными протонными вспышками на Солнце // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 34. № 3. С. 188–191. 1994.
  6. Довбня Б.В., Клайн Б.И., Гульельми А.В., Потапов А.С. Спектр частотной модуляции серпентиной эмиссии как отражение спектра солнечных колебаний // Солнечно-земная физика. Т. 3. № 1. С. 59–62. 2017. https://doi.org/10.12737/23043
  7. Довбня Б.В., Потапов А.С. Исследование частотной модуляции серпентинной эмиссии // Физика Земли. № 5. С. 19–26. 2018. https://doi.org/10.1134/S0002333718050058
  8. Куражковская Н.А., Клайн Б.И., Лавров И.П. Длиннопериодные иррегулярные пульсации в условиях спокойной магнитосферы // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 56. № 3. С. 314–323. 2016. https://doi.org/10.7868/S0016794016030111
  9. Куражковская Н.А., Клайн Б.И. Эффект прерывания серпентинной эмиссии (SE) в полярной шапке во время внезапных начал геомагнитных бурь (SSC) // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 62. № 5. С. 617–626. 2022. https://doi.org/10.31857/S0016794022040101
  10. Куражковская Н.А., Клайн Б.И. Особенности поведения излучения типа SE во время суббурь // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 63. № 2. С. 163–173. 2023. https://doi.org/10.31857/S0016794022600521
  11. Пилипенко В.А., Довбня Б.В., Мартинес-Беденко В.А., Добровольский М.Н. Геомагнитные наблюдения на станции Восток советских Антарктических экспедиций: научная проблематика и архив данных // Вестник ОНЗ РАН. Т. 12. NZ4003. 2020. https://doi.org/10.2205/2020NZ000366
  12. Fuselier S.A., Klumpar D.M. Shelley E.G. He2+ and H+ dynamics in the subsolar magnetosheath and plasma depletion layer // J. Geophys. Res. – Space. V. 96. № 12. P. 21095–21104. 1991. https://doi.org/10.1029/91JA02145
  13. Guglielmi A., Potapov A., Dovbnya B. Five-minute solar oscillations and ion-cyclotron waves in the solar wind // Solar Phys. V. 290. № 10. P. 3023–3032. 2015. https://doi.org/10.1007/s11207-015-0772-2
  14. Hsu T.-S., McPherron R.L. Average characteristics of triggered and nontriggered substorms // J. Geophys. Res. – Space. V. 109. № 7. ID A07208. 2004. https://doi.org/10.1029/2003JA009933
  15. Loewe C.A., Prӧlss G.W. Classification and mean behavior of magnetic storms // J. Geophys. Res. – Space. V. 102. № 7. P. 14209‒14213. 1997. https://doi.org/10.1029/96JA04020
  16. Phan T.D., Gosling J.T., Paschmann G., Pasma C., Drake J.F, Øieroset M., Larson D., Lin R.P., Davis M.S. The dependence of magnetic reconnection on plasma β and magnetic shear evidence from solar wind observation // Astrophys J. Lett. V. 719. № 2. P. L199–L203. 2010. https://doi.org/10.1088/2041-8205/719/2/L199
  17. Song P., Gombosi T.I., DeZeeuw D.L., Powell K.G., Groth C.P.T. A model of solar wind‒magnetosphere‒ionosphere coupling for due northward IMF // Planet. Space Sci. V. 48. № 1. P. 29‒39. 2000. https://doi.org/10.1016/S0032-0633(99)00065-3
  18. Wang X., Tu C.-Y., He J.-S., Wang L.-H. Ion-scale spectral break in the normal plasma beta range in the solar wind turbulence // J. Geophys. Res. – Space. V. 123. № 1. P. 68–75. 2018. https://doi.org/10.1002/2017JA024813

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Примеры наблюдения понижения и последующего возрастания центральной несущей частоты серпентинной эмиссии, наблюдаемой в обс. Восток: (а) ‒ 01.05.1971 г., (б) ‒ 04.03.1972 г., (в) ‒ 20.07. 1971 г., (г) ‒ 22.06.1971 г. в условиях спокойной магнитосферы (Kp~0‒1).

Скачать (712KB)
3. Рис. 2. Динамика несущей частоты (f) SE, полученная методом наложения эпох на интервале времени 5 ч до и 5 ч после момента достижения минимальной величины несущей частоты. Нулевая точка на горизонтальной оси соответствует часу, в котором несущая частотa достигала наименьшего значения fmin. Вертикальными линиями обозначены стандартные ошибки средних значений.

Скачать (52KB)
4. Рис. 3. Суточная вариация числа часовых интервалов, в которых несущая частота серпентинной эмиссии в обс. Восток принимала минимальные значения.

Скачать (96KB)
5. Рис. 4. Динамика средних значений индексов геомагнитной активности, полученная методом наложения эпох для случаев наблюдения понижения и последующего возрастания несущей частоты серпентинной эмиссии в обс. Восток. Нулевая точка на горизонтальной оси соответствует часу, в котором несущая частоты достигала наименьшего значения fmin.

Скачать (260KB)
6. Рис. 5. Динамика усредненных параметров плазмы солнечного ветра и ММП, полученная методом наложения эпох для случаев наблюдения понижения и последующего возрастания несущей частоты серпентинной эмиссии в обс. Восток. Нулевая точка на горизонтальной оси соответствует часу, в котором несущая частоты достигала наименьшего значения fmin.

Скачать (378KB)
7. Рис. 6. Вариации параметра b солнечного ветра и соотношения числа протонов к числу a-частиц, полученные методом наложения эпох для случаев наблюдения понижения и последующего возрастания несущей частоты серпентинной эмиссии в обс. Восток. Нулевая точка на горизонтальной оси соответствует часу, в котором несущая частоты достигала наименьшего значения fmin.

Скачать (94KB)

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».