Пространственно-временны́е особенности структурированных геомагнитных пульсаций Pc1

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Приведены результаты исследования пространственно-временны́х особенностей и межпланетных условий возбуждения структурированных геомагнитных пульсаций диапазона Pc1 (“жемчужины”). Для анализа использованы одновременные динамические спектры ультранизкочастотных колебаний в диапазоне частот 0.2‒5.0 Гц, полученные по цифровым данным с высоким разрешением синхронных наблюдений на двух среднеширотных обсерваториях Борок (BOX, Φ' = 53.6°; Λ' = 114.4°; L = 2.8) и Монды (MND, Φ' = 47°; Λ' = 174°; L = 2.1) за период с 1996 по 2001 гг. За анализируемый период на двух обсерваториях отобрано 108 когерентных серий жемчужин. Обнаружено, что серии пульсаций Pc1 наблюдались в обсерватории Борок по отношению к обсерватории Монды одновременно (19% случаев), с запаздыванием (54% случаев) и с опережением (27% случаев). Показано, что временны́е интервалы эффектов запаздывания и опережения начала жемчужин в BOX по отношению к MND преимущественно составляли 10 и 20 мин соответственно. Выявлены существенные различия в суточной вариации числа случаев Рс1 и геофизических условиях, при которых серии Pc1 возбуждаются одновременно, с запаздыванием или опережением в BOX по отношению к MND. Обнаруженные эффекты западного и восточного дрейфа серий Pc1 могут быть обусловлены положением источника колебаний относительно плазмопаузы в зависимости от межпланетных условий.

Об авторах

Б. И. Клайн

Геофизическая обсерватория “Борок” – филиал Института физики Земли
им. О.Ю. Шмидта РАН (ГО “Борок” ИФЗ РАН)

Email: klain@borok.yar.ru
Россия, (Ярославская обл.), пос. Борок

Н. А. Куражковская

Геофизическая обсерватория “Борок” – филиал Института физики Земли
им. О.Ю. Шмидта РАН (ГО “Борок” ИФЗ РАН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: knady@borok.yar.ru
Россия, (Ярославская обл.), пос. Борок

Список литературы

  1. ‒ Гульельми А.В., Троицкая В.А. Геомагнитные пульсации и диагностика магнитосферы. М.: Наука, 208 с. 1973.
  2. ‒ Гульельми А., Кангас Й., Культима Й., Лундин Р., Матвеева Э., Полюшкина Т.Н., Потапов А.С., Турунен Т., Цэгмед Б. Воздействие солнечного ветра на волновую активность магнитосферы в диапазоне Pс1 // Солнечно-земная физика. Вып. 8. С. 122–125. 2005.
  3. ‒ Гульельми А.В., Потапов А.С. Частотно-модулированные ультранизкочастотные волны в околоземном космическом пространстве // УФН. Т. 21. № 5. С. 475‒ 491. 2021. https://doi.org/10.3367/UFNr.2020.06.038777
  4. ‒ Довбня Б.В., Клайн Б.И., Куражковская Н.А. Динамика ионосферных альвеновских резонансов (ИАР) в конце 21 ‒ 24 циклах солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 59. № 1. С. 39–49. 2019. https://doi.org/10.1134/S0016794019010061
  5. ‒ Довбня Б.В., Клайн Б.И., Куражковская Н.А. Долготные эффекты геомагнитных пульсаций Pc1. Шестнадцатая ежегодная конференция “Физика плазмы в солнечной системе”. Сборник тезисов. ИКИ РАН, Москва, 8‒12 февраля 2021 г. С. 151. 2021.
  6. ‒ Матвеева Э.Т., Калишер А.Л., Довбня Б.В. Физические условия в магнитосфере и в межпланетном пространстве при возбуждении геомагнитных пульсаций типа Рс1 // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 12. № 6. С. 1125–1127. 1972.
  7. ‒ Матвеева Э.Т. Циклическая вариация активности геомагнитных пульсаций Рс1 // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 27. № 3. С. 455–458. 1987.
  8. ‒ Матвеева Э.Т., Щепетнов Р.В. Связь активности ионно-циклотронных волн в магнитосфере Земли с параметрами солнечного ветра // Космич. исслед. Т. 44. С. 569–572. 2006.
  9. – Нишида А. Геомагнитный диагноз магнитосферы. М.: Мир, 299 с. 1980.
  10. ‒ Пархомов В.А., Цэгмэд Б., Дмитриев А.В. О природе источников всплеска неструктурированных пульсаций Рс1 по одновременным наблюдениям на Земле и на геостационарной орбите // Солнечно-земная физика. Вып. 23. С. 75–83. 2013.
  11. ‒ Пудовкин М.И., Распопов О.М., Клейменова Н.Г. Возмущения электромагнитного поля Земли. Часть II. Короткопериодические колебания геомагнитного поля. Л.: Изд-во ЛГУ, 271 с. 1976.
  12. ‒ Фейгин Ф.З., Клейменова Н.Г., Хабазин Ю.Г., Прикнер К. Нелинейный характер ионно-циклотронных волн (Pc1 пульсаций) с расширяющимся динамическим спектром // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 49. № 3. С. 335–341. 2009.
  13. ‒ Фейгин Ф.З., Клейменова Н.Г., Малышева Л.М., Хабазин Ю.Г., Громова Л.И., Райта Т. Поляризация геомагнитных пульсаций Pc1 как косвенный индикатор положения их источника // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 62. № 1. С. 88–96. 2022. https://doi.org/1031857/S0016794021060055
  14. ‒ Baransky L., Golikov Yu., Feygin F., Harchenko I., Kangas J., Pikkarainen T. Role of the plasmapause and ionosphere in the generation and propagation of pearl pulsations // J. Atmos. Terr. Phys. V. 43. № 9. P. 875–881. 1981. https://doi.org/10.1016/0021-9169(81)90079-9
  15. ‒ Bier E.A., Owusu N., Engebretson M.J., Posch J.L., Lessard M.R., Pilipenko V.A. Investigating the IMF cone angle control of Pc3–4 pulsations observed on the ground // J. Geophys. Res.−Space. V. 119. P. 1797‒1813. 2014. https://doi.org/10.1002/2013JA019637
  16. ‒ Campbell W.H., Thornberry T.C. Propagation of Pc1 Hydromagnetic Waves across North America // J. Geophys. Res. V. 77. № 10. P. 1941‒1950. 1972. https://doi.org/10.1029/JA077i010p01941
  17. ‒ Demekhov A.G. Recent progress in understanding Pc1 pearl formation // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 69. P. 1609‒1622. 2007. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2007.01.014
  18. ‒ Dmitrienko I.S., Mazur V.A. On waveguide propagation of Alfven waves at the plasmapause // Planet. Space Sci. V. 33. P. 471–477. 1985. https://doi.org/10.1016/0032-0633(85)90092-3
  19. ‒ Erlandson R.E., Anderson B.J. Pc1 waves in the ionosphere: a statistical study // J. Geophys. Res. V. 101. P. 7843–7857. 1996. https://doi.org/10.1029/96JA00082
  20. ‒ Feygin F Z., Kleimenova N.G., Pokhotelov O.A., Parrot M., Prikner K., Mursula K., Kangas J., Pikkarainen T. Nonstationary pearl pulsations as a signature of magnetospheric disturbances // Ann. Geophysicae. V. 18. № 5. P. 517–522. 2000. https://doi.org/10.1007/s00585-000-0517-9
  21. ‒ Fraser B.J. Polarization of Pc1 pulsations at high and middle latitudes // J. Geophys. Res. V. 80. № 19. P. 2797–2807. 1975. https://doi.org/10.1029/JA080i019p02797
  22. ‒ Fraser B.J., Kemp W.J., Webster D.J. Ground-satellite study of a Pc1 ion cyclotron wave event // J. Geophys. Res. V. 94. P. 11 855–11 863. 1989. https://doi.org/10.1029/JA094iA09p11855
  23. ‒ Gou X., Li L., Zhang Y., Zhou B., Feng Y., Cheng B., Raita T., Liu J., Zhima Z., Shen X. Ionospheric Pc1 waves during a storm recovery phase observed by the China Seismo-Electromagnetic Satellite // Ann. Geophysicae. V. 38. № 3. P. 775–787. 2020. https://doi.org/10.5194/angeo-38-775-2020
  24. ‒ Kangas J., Guglielmi A.V., Pokhotelov O.A. Morphology and physics of short-period magnetic pulsations (a review) // Space Sci. Rev. V. 83. P. 435‒512. 1998. https://doi.org/10.1023/A:1005063911643
  25. ‒ Kerttula R., Mursula K., Pikkarainen T. Storm-time Pc1 activity at high and middle latitudes // J. Geophys. Res. V. 106. № A4. P. 6213‒6227. 2001. https://doi.org/10.1029/2000JA900125
  26. ‒ Kodera K., Gendrin R., Villedary C. Complex representation of a polarized signal and its application to the analysis of ULF waves // J. Geophys. Res. V. 82. № 7. P. 1245–1255. 1977. https://doi.org/10.1029/JA082I007P01245
  27. ‒ Kurazhkovskaya N.A., Klain B.I., Dovbnya B.V., Zotov O.D. On the relation of giant pulsations (Pg) to pulsations in the Pc1 band (the “pearls” series) // Int. J. Geomagnetism and Aeronomy. Publ. AGU. V. 5. № 2. GI2001. 2004. https://doi.org/10.1029/2003GI000062
  28. ‒ Kurazhkovskaya N.A., Klain B.I., Dovbnya B.V. Patterns of simultaneous observations of high-latitude magnetic impulses (MIEs) and impulsive bursts in the Pc1–2 band // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 69. P. 1680‒1689. 2007. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2006.12.003
  29. ‒ Loto’aniu T.M., Fraser B.J., Waters C.L. The modulation of electromagnetic ion cyclotron waves by Pc5 ULF waves // Ann. Geophysicae. V. 27. № 1. P. 121–130. 2009. https://doi.org/10.5194/ANGEO-27-121-2009
  30. ‒ MATLAB, Wavelet Toolbox Documentation. https:// www.mathworks.com/help/wavelet/index.html?s_tid=CRUX_ lftnav. Accessed December 17, 2018.
  31. ‒ Mazur V.A., Potapov A.S. The evolution of pearls in the Earth’s magnetosphere // Planet. Space Sci. V. 31. № 8. P. 859–863. 1983. https://doi.org/10.1016/0032-0633(83)90139-3
  32. ‒ 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. Res. V. 107. № A11. 1339. 2002. https://doi.org/10.1029/2001JA009211
  33. ‒ Nomura R., Shiokawa K., Pilipenko V., Shevtsov B. Frequency-dependent polarization characteristics of Pc1 geomagnetic pulsations observed by multipoint ground stations at low latitudes // J. Geophys. Res. V. 116. A01204. 2011. https://doi.org/10.1029/2010JA015684
  34. ‒ Sucksdorff E. Occurrences of rapid micropulsations at Sodankylä during 1932 to 1935 // Terrestr. Magn. Atmosp. Electr. V. 41. P. 337‒344. 1936. https://doi.org/10.1029/TE041i004p00337
  35. ‒ Usanova M. E., Mann I.R., Rae I.J., Kale Z.C., Angelopoulos V., Bonnell J.W., Glassmeier K.-H., Auster H.U., Singer H.J. Multipoint observations of magnetospheric compression-related EMIC Pc1 waves by THEMIS and CARISMA //Geophys. Res. Lett. V. 35. L17S25. 2008.
  36. https://doi.org/10.1029/2008GL034458
  37. ‒ Verbanac G., Pierrard V., Bandić M., Darrouzet F., Rauch J.-L., Décréau P. The relationship between plasmapause, solar wind and geomagnetic activity between 2007 and 2011 // Ann. Geophysicae. V. 33. № 10. P. 1271–1283. 2015. https://doi.org/10.5194/angeo-33-1271-2015

Дополнительные файлы


© Б.И. Клайн, Н.А. Куражковская, 2023

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».