Time sequence of quasiperiodic geomagnetic disturbances during substorms

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Based on the data from the 2D IMAGE network and magnetic stations located in Russia, a study was conducted of a sequence of quasi-periodic geomagnetic variations with an amplitude of up to 600 nT and a duration of ~20 min that arose in the post-midnight sector during a minor global magnetic storm. It was shown that geomagnetic variations arose against the background of substorms at the same corrected geomagnetic latitude Φ′ ~65° sequentially one after another and moved by ~20° in longitude to the east, with a new variation occurring when the previous one moved by ~10°. It was shown that the ionospheric source of these variations is a pair of Hall current eddies, each of which has an elliptical shape with a major axis in the north-south direction. The estimated size of the ionospheric source is ~940 km in the west-east direction (each Hall current vortex is ~470 km) and ~1000 km in the north-south direction. The centers of the ionospheric sources of these variations moved eastward at a speed of ~0.8 km/s. It is shown that each geomagnetic variation is accompanied by a burst of Pi1–2 geomagnetic pulsations. It is suggested that the observed geomagnetic variations are created by magnetic fields of ionospheric current systems of microsubstorms.

About the authors

V. S. Ismagilov

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation RAS, St. Petersburg Branch, Russian Academy of Sciences

Email: ivs@izmiran.spb.ru
St. Petersburg, Russia

Y. A. Kopytenko

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation RAS, St. Petersburg Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ivs@izmiran.spb.ru
St. Petersburg, Russia

References

  1. Воробьев В.Г., Реженов Б.В. Скачкообразное перемещение в западном направлении области локализации авроральных суббурь при импульсном изменении магнитного поля / Суббури и возмущения в магнитосфере. Л.: “Наука”, С. 103–115. 1975.
  2. Галеев А.А., Зеленый А.М. Разрывная неустойчивость в плазменных конфигурациях // ЖЭТФ. Т. 70. № 6. С. 2133‒2161. 1974.
  3. Зайцев А.Н., Карташев Е.Г. Динамика западной электроструи на примере полярных суббурь 28 мая 1979 г. и 28 февраля 1980 г. по данным геомагнитного меридиана 145° / Солнечный ветер, магнитосфера и геомагнитное поле. М.: Наука, С. 91‒100. 1983.
  4. Ляцкий В.Б., Мальцев Ю.П. Магнитосферно-ионо­сферное взаимодействие. М.: Наука, 192 с. 1983.
  5. Оберц П., Распопов О.М. Исследование пространственных характеристик пульсаций геомагнитного поля Рс5 // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 8. № 3. С. 534‒539. 1968.
  6. Сергеев В.А. О связи биркеландовской системы продольных токов с геометрией вторжения авроральной плазмы // Геомагнитные исследования. М.: Советское радио, Вып. 22. С. 52–58. 1978.
  7. Сергеев В.А., Яхнин А.Г., Распопов О.М. О пространственной структуре взрывной фазы микросуббури / Динамические процессы и структура авроральной магнитосферы: эксперимент. “Самбо”. Апатиты. С. 42–54. 1978.
  8. Andre D., Baumjohann W. Joint two-dimensional observations of ground magnetic and ionospheric fields associated with auroral currents. 5. Current system associated with westward drifting omega band // J. Gеophys. V. 50. P. 194–201. 1982.
  9. Baumjohann W., Mishin V.M., Saifudinova T.I., Shpynev G.B., Bazarzhapov A.D. Substorms, microsubstorms and disruption of currents in the magnetospheric plasma sheet // Iss. Geomag. Aeronmy on Fiz. Sol. V. 53. P. 172–181. 1981.
  10. Buchert S., Haerendel G., Baumjohann W. A model for the electric fields and currents during a strong Ps6 pulsation event // J. Geophys. Res. 95 (A4) P. 3733–3743. 1990. https://doi.org/10.1029/JA095iA04p03733
  11. Gromova L.I., Kleimenova N.G., Gromov S.V., Maly­sheva L.M. Intensive Substorms during the Main Phase of the Magnetic Storm on March 23–24, 2023 // Geomagn. Aeron. V. 64. P. 881–889. 2024. https://doi.org/10.1134/S0016793224600772
  12. Gustaffson G., Baumjohann W., Iversen I. Multi-method observation and modelling of the three-dimensional currents associated with very strong Ps6 event // J. Geophys. V. 49. P. 138–145. 1981.
  13. Kopytenko Y.A., Ismagilov V.S. Study of Pc5 Geomagnetic Pulsations on a 2D Network of Stations // Geomagn. Aeron. V. 64. P. 727–734. 2024. https://doi.org/10.1134/S0016793224600656
  14. Kokubun S., Iijima T. Time-sequence of polar magnetic substorm // Planet. Space Sci. V. 23. P. 1483‒1494. 1975. https://doi.org/10.1016/0032-0633(75)90002-1
  15. Martines-Bedenko V.A., Pilipenko V.A., Hartinger M., Partamies N. Conjugate properties of Pi3/Ps6 pulsations according to Antarctica-Greenland observations. // Russian Journal of Earth sciences. Т. 22. № 4. 15 P. 2022. https://doi.org/10.2205/2022ES000805
  16. Pilipenko V. Space weather impact on ground-based technological systems // Solar-Terrestrial Physics. V. 7(3). P. 68–104. 2021. https://doi.org/10.12737/stp-73202106
  17. Pytte T., McPherron R.L., Kokubun S. The ground signatures of the expansion phase during multiple onset substorms // Planet. Space Sci. V. 24. № 12. P. 1115‒1132. 1976. https://doi.org/10.1016/0032-0633(76)90149-5
  18. Saito T. Long-period irregular magnetic pulsation pi3 // Space Science Reviews. V. 21. № 4. P. 427‒467. 1978. https://doi.org/10.1007/BF00173068.
  19. Saito T., Yumoto K. Comharison of the two-snake model with the observed polarization of the substorm associated magnetic pulsation Ps6 // J. Geomagn. Geoelec. V. 30. № 1. P. 39‒45. 1978. https://doi.org/10.5636/jgg.30.39
  20. Schindpler K. A theory of the substorm mechanism // J. Geophys. Res. V.79. № 19. P. 2803‒2811. 1974.
  21. Tagirov V.R., Ismagilov V.S., Chernouss S.A. Formation of auroral torch structure / Полярные геомагнитные возмущения и связанные с ними явления. Апатиты : Изд. КНЦ АН СССР. C. 88–91. 1989.
  22. Yamamoto T., Mikita K., Ozakata M., Meng C.-I. A Particle Simulation of Auroral Omega Bands and Torch-Like Structures // J. Geomagn. Geoelectr. V. 45. P. 619‒648. 1993. https://doi.org/10.5636/jgg.45.619

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».