Solnechno-Zemnaya Fizika Solnechno-Zemnaya Fizika Солнечно-земная физика 2712-9640 64412 10.12737/szf-94202310 Результаты исследований Results of current research Результаты исследований Isolated substorms according to magnetic measurements at Tixie during minimum solar activity Изолированные суббури по данным магнитных измерений в Тикси в период минимальной солнечной активности Баишев Дмитрий Гаврильевич Baishev Dmitry Gavrilyevich baishev@ikfia.ysn.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 Макаров Георгий Афанасьевич Makarov Georgy Afanasyevich gmakarov@ikfia.sbras.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН Якутск Россия Yu.G. Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy SB RAS Yakutsk Russian Federation Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН Якутск Россия Yu.G. Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy SB RAS Yakutsk Russian Federation 20 12 2023 20 12 2023 9 4 86 90 12 05 2023 19 07 2023 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/64412/view

Составлен каталог изолированных суббурь в 2016–2020 гг. на основе данных ст. Тикси о Н-компоненте геомагнитного поля. По данным каталога получено, что в этот период изменения числа суббурь и числа солнечных пятен хорошо аппроксимируются квадратичными функциями с минимумами в конце 2017 г. и в середине 2019 г. соответственно; в течение года возмущения чаще наблюдались в периоды солнцестояний; в течение суток суббури чаще возникали в полуночные часы по местному времени. Интенсивность и продолжительности суббуревых возмущений и их фазы развития не проявляют заметной зависимости от времени появления, однако по средним в часовых диапазонах значениям этих параметров обнаружено, что интенсивность минимальна около 0–3 MLT и что в полуночном секторе продолжительности возмущений и их фазы развития короче, чем в утреннем секторе. В сравнении с данными, полученными по среднеширотным станциям [Chu et al., 2015], средние продолжительности суббурь и их фазы развития больше.

A catalog of isolated substorms in 2016–2020 has been compiled from data on the H component of the geomagnetic field, obtained at Tixie. From the catalog data, it has been found that during this period changes in the number of substorms and the number of sunspots are well approximated by quadratic functions with minima at the end of 2017 and in the middle of 2019 respectively; during the year, disturbances more often occurred during solstice; within 24 hours, substorms more often occurred at local midnight. The intensity and duration of substorm disturbances, the duration of their expansion phase do not show a noticeable dependence on the time of occurrence; however, from average values of these parameters in hourly ranges, it has been found that the intensity takes lower values around 0–3 MLT; in the midnight sector, the duration of disturbances and the duration of their expansion phase are shorter than those in the dawn sector. Compared to the data from mid-latitude stations [Chu et al., 2015], the average duration of substorms and the duration of their expansion phase are longer.

 суббуря геомагнитные вариации феррозондовый магнитометр substorm geomagnetic variations fluxgate magnetometer Работа выполнена в рамках государственного задания (номер госрегистрации 122011700182-1) The work was carried out under Government assignment (State Registration Number 122011700182-1)

Баишев Д.Г., Моисеев А.В., Бороев Р.Н. и др. Международный проект MAGDAS: первые результаты геомагнитных наблюдений на территории Якутии. Наука и образование. 2013. № 1 (63). C. 7-10. Akasofu S.-I. The development of the auroral substorm. Planet. Space Sci. 1964, vol. 12, pp. 273-282. Воробьев В.Г., Ягодкина О.И., Зверев В.Л. Исследование изолированных суббурь: условия генерации и характеристики различных фаз. Геомагнетизм и аэрономия. 2016. Т. 56, № 6. С. 721-732. DOI: 10.7868/S001679401606016X. Baishev D.G., Moiseyev A.V., Boroyev R.N., Makarov G.A., Poddelsky I.N., Poddelsky A.I., Shevtsov B.M., Yumoto K. MAGDAS international project: first results of geomagnetic observations in the territory of Yakutia. Nauka i obrazovanie [Science and Education]. 2013, no. 1 (63), pp. 7-10. (In Russian). Воробьев В.Г., Ягодкина О.И., Антонова Е.Е., Зверев В.Л. Влияние параметров плазмы солнечного ветра на интенсивность изолированных магнитосферных суббурь. Геомагнетизм и аэрономия. 2018. Т. 58, № 3. С. 311-323. DOI: 10.7868/S001679401803001X. Borovsky J.E., Nemzek R.J., Belian R.D. The occurrence rate of magnetospheric substorm onsets: Random and periodic substorms. J. Geophys. Res. 1993, vol. 98, A3, pp. 3807-3813. DOI: 10.1029/92JA02556. Сергеев В.А., Цыганенко Н.А. Магнитосфера Земли. М.: Наука, 1980. 174 с. Chu X., McPherron R.L., Hsu T.-S., Angelopoulos V. Solar cycle dependence of substorm occurrence and duration: Implications for onset. J. Geophys. Res. 2015, vol. 120, pp. 2808-2818. DOI: 10.1002/2015JA021104. Фельдштейн Я.И. Некоторые вопросы морфологии полярных сияний и магнитных возмущений в высоких широтах. Геомагнетизм и аэрономия. 1963. Т. 3, № 2. С. 227-239. Feldstein Ya.I. Some questions of the morphology of auroras and magnetic disturbances at high latitudes. Geomagnetism i Aeronomiya [Geomagnetism and Aeronomy]. 1963, vol. 3, no. 2, pp. 227-239. (In Russian). Хорошева О.В. Суточный дрейф замкнутого кольца полярных сияний. Геомагнетизм и аэрономия. 1962. Т. 2, № 5. С. 839-850. Frey H.U., Mende S.B., Angelopoulos V., Donovan E.F. Substorm onset observations by IMAGE-FUV. J. Geophys. Res. 2004, vol. 109, A10304. DOI: 10.1029/2004JA010607. Akasofu S.-I. The development of the auroral substorm. Planet. Space Sci. 1964. Vol. 12. Р. 273-282. Gjerloev J.W. The SuperMAG data processing technique. J. Geophys. Res. 2012, vol. 117, A09213. DOI: 10.1029/ 2012JA017683. Borovsky J.E., Nemzek R.J., Belian R.D. The occurrence rate of magnetospheric substorm onsets: Random and periodic substorms. J. Geophys. Res. 1993. Vol. 98, A3. P. 3807-3813. DOI: 10.1029/92JA02556. Kamide Y., Perreault P.D., Akasofu S.-I., Winningham J.D. Dependence of substorm occurrence probability on the interplanetary magnetic field and on the size of the auroral oval. J. Geophys. Res. 1977, vol. 82, pp. 5521-5528. DOI: 10.1029/JA082i035p05521. Chu X., McPherron R.L., Hsu T.-S., Angelopoulos V. Solar cycle dependence of substorm occurrence and duration: Implications for onset. J. Geophys. Res. 2015. Vol. 120. P. 2808-2818. DOI: 10.1002/2015JA021104. Khorosheva O.V. Diurnal drift of a closed auroral ring. Geomagnetism i Aeronomiya [Geomagnetism and Aeronomy]. 1962, vol. 2, no. 5, pp. 839-850. (In Russian). Frey H.U., Mende S.B., Angelopoulos V., Donovan E.F. Substorm onset observations by IMAGE-FUV. J. Geophys. Res. 2004. Vol. 109, A10304. DOI: 10.1029/2004JA010607. Liou K., Newell P.T., Sibeck D.G., Meng C.-I., Brittnacher M., Parks G. Observation of IMF and seasonal effects in the location of auroral substorm onset. J. Geophys. Res. 2001, vol. 106, pp. 5799-5810. Gjerloev J.W. The SuperMAG data processing technique J. Geophys. Res. 2012. Vol. 117, A09213. DOI: 10.1029/ 2012JA017683. Liou K., Newell P.T., Zhang Y-L., Paxton L.J. Statistical comparison of isolated and non-isolated auroral substorms. J. Geophys. Res. 2013, vol. 118, pp. 2466-2477. DOI: 10.1002/ jgra.50218. Kamide Y., Perreault P.D., Akasofu S.-I., Winningham J.D. Dependence of substorm occurrence probability on the interplanetary magnetic field and on the size of the auroral oval. J. Geophys. Res. 1977. Vol. 82. Р. 5521-5528. DOI: 10.1029/JA082i035 p05521. McPherron R.L. Growth Phase of Magnetospheric Substorms. J. Geophys. Res. 1970, vol. 75, no. 28, pp. 5592-5599. Liou K., Newell P.T., Sibeck D.G., et al. Observation of IMF and seasonal effects in the location of auroral substorm onset. J. Geophys. Res. 2001. Vol. 106, no A4. P. 5799-5810. McPherron R.L., Chu X. The mid-latitude positive bay index and the statistics of substorm occurrence. J. Geophys. Res. 2018, vol. 123, pp. 2831-2850. DOI: 10.1002/2017JA024766. Liou K., Newell P.T., Zhang Y-L., Paxton L.J. Statistical comparison of isolated and non-isolated auroral substorms. J. Geophys. Res. 2013. Vol. 118. Р. 2466-2477. DOI: 10.1002/ jgra.50218. Newell P.T., Gjerloev J.W., Mitchell E.J. Space climate implications from substorm frequency. J. Geophys. Res. 2013, vol. 118, pp. 6254-6265. DOI: 10.1002/jgra.50597. McPherron R.L. Growth phase of magnetospheric substorms. J. Geophys. Res. 1970. Vol. 75, no. 28. P. 5592-5599. Sandhu J.K., Rae I.J., Freeman M.P., Gkioulidou M., Forsyth C., Reeves G.D., Murphy K.R., Walach M.-T. Substorm-ring current coupling: a comparison of isolated and compound substorms. J. Geophys. Res. 2019, vol. 124, pp. 6776-6791. DOI: 10.1029/2019JA026766. McPherron R.L., Chu X. The Midlatitude Positive Bay index and the statistics of substorm occurrence. J. Geophys. Res. 2018. Vol. 123. P. 2831-2850. DOI: 10.1002/2017JA024766. Sergeev V.A., Tsyganenko N.A. Magnitosfera Zemli [The Earth’s Magnetosphere]. Moscow, Nauka Publ., 1980, 174 p. (In Russian). Newell P.T., Gjerloev J.W., Mitchell E.J. Space climate implications from substorm frequency. J. Geophys. Res. 2013. Vol. 118. Р. 6254-6265. DOI: 10.1002/jgra.50597. Sergeev V.A., Angelopoulos V., Nakamura R. Recent advances in understanding substorm dynamics. Geophys. Res. Lett. 2012, vol. 39, L05101. DOI: 10.1029/2012GL050859. Sandhu J.K., Rae I.J., Freeman M.P., et al. Substorm-ring current coupling: a comparison of isolated and compound substorms. J. Geophys. Res. 2019. Vol. 124. Р. 6776-6791. DOI: 10.1029/2019JA026766. Tanskanen E.I. A comprehensive high-throughput analysis of substorms observed by IMAGE magnetometer network: Years 1993-2003 examined. J. Geophys. Res. 2009, vol. 114, A05204. DOI: 10.1029/2008JA013682. Sergeev V.A., Angelopoulos V., Nakamura R. Recent advances in understanding substorm dynamics. Geophys. Res. Lett. 2012. Vol. 39. L05101. DOI: 10.1029/2012GL050859. Vorobjev V.G., Yagodkina O.I., Zverev V.L. Investigation of isolated substorms: Generation conditions and characteristics of different phases. Geomagnetism and Aeronomy. 2016, vol. 56, pp. 682-693. DOI: 10.1134/S0016793216060165. Tanskanen E.I. A comprehensive high-throughput analysis of substorms observed by IMAGE magnetometer network: Years 1993-2003 examined. J. Geophys. Res. 2009. Vol. 114. A05204. DOI: 10.1029/2008JA013682. Vorobjev V.G., Yagodkina O.I., Antonova E.E., Zverev V.L. Influence of solar wind plasma parameters on the intensity of isolated magnetospheric substorms. Geomagnetism and Aeronomy. 2018, vol. 58, pp. 295-306. DOI: 10.1134/S0016 793218030155. URL: http://www.wdcb.ru/stp/data/solar.act/sunspot/ (дата обращения 5 июля 2023 г.). URL: https://spdf.gsfc.nasa.gov/pub/data/omni/ (accessed July 5, 2023). URL: https://spdf.gsfc.nasa.gov/pub/data/omni/ (дата обращения 5 июля 2023 г.). URL: https://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/wdc/Sec3.html (accessed July 5, 2023). URL: https://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/wdc/Sec3.html (дата обращения 5 июля 2023 г.). URL: http://www.wdcb.ru/stp/data/solar.act/sunspot/ (accessed July 5, 2023).