Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Иркутск, Россия
Исследована пространственно-временная динамика среднеширотного сияния по данным наблюдений на юге Восточной Сибири в ходе большой геомагнитной бури Святого Патрика 17 марта 2015 г. Выполнен морфологический анализ характеристик наблюдаемого сияния. Сделан предварительный вывод, что анализируемое событие является результатом проявления двух форм среднеширотных сияний (тип «d» и SAR-дуга) и обыч-ного полярного сияния, наблюдавшегося у северного горизонта. Максимальная интенсивность доминирующей эмиссии [OI] 630.0 нм (~14 кРл) позволяет отнести данное среднеширотное сияние к экстремальным сияниям, наблюдавшимся в средних широтах, которое уступает лишь сиянию во время супер-бури 20 ноября 2003 г. (~19 кРл).
геомагнитная буря, среднеширотное сияние, спектры среднеширотного сияния, авроральные эмиссии 557.7 и 630.0 нм.
ВВЕДЕНИЕ
Среднеширотные сияния (CC) являются относи-тельно редким геофизическим явлением. По данным работы [Краковецкий и др., 1989], вероятность наблюдения СС в Северном полушарии составляет на географических широтах 55°–60° N пять случаев в год 50°–55° N — 1; 40°–50° N — 0.1. Основной доминирующей эмиссией СС является запрещенная линия атомарного кислорода [OI] 630.0 нм, интенсивность которой определяется степенью развитости кольцевого тока (Dst-индексом) во время магнитной бури (МБ) [Трутце, 1973; Rassoul et al., 1992; Михалев и др., 2004]. Минимальное значение Dst-индекса (Dstmin) для МБ 17 марта 2015 г. составило –222 нТл [http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime], что, согласно [Gonzalez et al., 1999], позволяет отнести эту бурю к экстремальным МБ. Последний раз МБ с Dstmin<–220 нТл наблюдалась 15 мая 2005 г. в предыдущем, 23-м солнечном цикле. Таким образом, МБ 17 марта 2015 г. является одной из самых больших (по Dst-индексу) магнитных бурь текущего 24-го солнечного цикла.
В настоящей работе представлены результаты наблюдений СС на юге Восточной Сибири комплексом оптических инструментов во время геомагнитной бури Святого Патрика 17 марта 2015 г. Выпол-нен предварительный морфологический анализ характеристик наблюдаемого СС, без детального, за некоторыми исключениями, сопоставления с ионосферными, магнитосферными, спутниковыми данными и моделями. Подобное сопоставление, несомненно представляющее большой интерес, может являться предметом дальнейших исследований.
1. Белецкий А.Б., Тащилин М.А., Михалев А.В., Татарников А.В. Спектральные измерения собственного излучения ночной атмосферы с помощью спектрографа Shamrock SR-303i // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13, № 3. С. 192-197.
2. Васильев Р.В., Артамонов М.Ф., Белецкий А.Б. и др. Регистрация параметров верхней атмосферы Восточной Сибири при помощи интерферометра Фабри-Перо KEO Scientific «Arinae» // Солнечно-земная физика. 2017. Т. 3, № 3. С. 70-87. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-33201707.
3. Данилов А.Д. Реакция области F на геомагнитные возмущения (Обзор) // Гелиогеофизические исследования. 2013. Вып. 5. С. 1-33.
4. Иевенко И.Б., Алексеев В.Н. Влияние суббури и бури на динамику SAR-дуги. Статистический анализ // Геомагнетизм и аэрономия. 2004. Т. 44, № 5. С. 643-654.
5. Краковецкий Ю.К., Лойша В.А., Попов Л.Н. Хронология полярных сияний за последнее тысячелетие // Солнечные данные. 1989. № 5. С. 110-115.
6. Михалев А.В. Некоторые особенности наблюдений среднеширотных сияний и возмущений эмиссий верхней атмосферы во время магнитных бурь в регионе Восточной Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т. 14, № 10. С. 970-973.
7. Михалев А.В. Сезонные и межгодовые вариации атмосферной эмиссии [OI] 630.0 нм по данным наблюдений в регионе Восточной Сибири в 2011-2017 гг. // Солнечно-земная физика. 2018. Т. 4, № 2. С. 96-101. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-42201809.
8. Михалев А.В., Белецкий А.Б., Костылева Н.В., Черниговская М.А. Среднеширотные сияния на юге Восточной Сибири во время больших геомагнитных бурь 29-31 октября и 20-21 ноября 2003 г. // Космические исследования. 2004. Т. 42, № 6. C. 616-621.
9. Михалев А.В., Белецкий А.Б., Костылева Н.В., Черниговская М.А. Характеристики среднеширотных сияний во время больших геомагнитных бурь в текущем солнечном цикле // Оптика атмосферы и океана. 2005. Т. 18, № 01-02. С. 155-159.
10. Михалев А.В., Подлесный С.В., Стоева П.В. Свечение ночной атмосферы в RGB цветовом представлении // Солнечно-земная физика. 2016. Т. 2, № 3. С. 74-80. DOI:https://doi.org/10.12737/19040.
11. Омхольт А. Полярные сияния. М.: Мир, 1974. 246 с.
12. Подлесный С.В., Михалев А.В. Спектрофотометрия среднеширотных сияний, наблюдаемых в регионе Восточной Сибири во время магнитных бурь 27 февраля 2014 г. и 17 марта 2015 г. // Международная Байкальская молодежная научная школа по фундаментальной физике. Труды XIV конференции молодых ученых «Взаимодействие полей и излучения с веществом». Иркутск, 2015. С. 175-177.
13. Трутце Ю.Л. Верхняя атмосфера во время геомагнитных возмущений // Полярные сияния и свечения ночного неба. М.: Наука, 1973. № 20. С. 5-22.
14. Хорошева О.В. Магнитосферные возмущения и связанная с ними динамика ионосферных электроструй, полярных сияний и плазмопаузы // Геомагнетизм и аэрономия. 1987. Т. XXVII, № 5. С. 804-811.
15. Harding B.J., Gehrels T.W., Makela J.J. Nonlinear regression method for estimating neutral wind and temperature from Fabry-Perot interferometer data // Appl. Opt. 2014. V. 53. P. 666-673. DOI:https://doi.org/10.1364/AO.53.000666.
16. Ievenko I.B., Parnikov S.G. Comparison of the overlap region of energetic plasma and a plasmapause by the Van Allen Probe data with the SAR arcs ground observations during storm and substorm // Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений: VIII Международная конференция, с. Паратунка, Камчатский край, 25-29 сентября 2017 г.: тезисы докладов. Петропавловск-Камчатский: ИКИР ДВО РАН, 2017. С. 75-76.
17. Earle G.D., Davidson R.L., Heelis R.A., et al. Low latitude thermospheric responses to magnetic storms // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2013. V. 118. P. 3866-3876. DOI:https://doi.org/10.1002/jgra.50212.
18. Gonzalez W.D., Tsurutani B.T., Alicia L. Clúa de Gonzalez. Interplanetary origin of geomagnetic storms // Space Sci. Rev. 1999. V. 88, iss. 3-4. P. 529-562.
19. Kamide Y., Kusano K. No major solar flares but the largest geomagnetic storm in the present solar cycle // Space Weather. 2015. V. 13. P. 365-367. DOI:https://doi.org/10.1002/2015SW001213.
20. Rassoul H.K., Rochrbaugh R.P., Tinsley B.A. Low-latitude particle precipitation and associated local magnetic disturbance // J. Geophys. Res. 1992. V. 97, N A4. P. 4041-4052.
21. Rassoul H.K., Rohrbaugh R.P., Tinsley B.A., Slater D.W. Spectrometric and photometric observations of low-latitude aurorae // J. Geophys. Res. 1993. V. 98, N. A5. P. 7695-7709.
22. Rees M.H., Roble R.G. Observations and theory of the formation of stable auroral red arcs // Res. Geophys. 1975. V. 13, № 1. P. 201-242.
23. Shiokawa K., Otsuka Y., Oyama S., et al. Development of low-cost sky-scanning Fabry-Perot interferometers for airglow and auroral studies // Earth Planet Space. 2012. V. 63, iss. 11. P. 1033-1046. DOI:https://doi.org/10.5047/eps.2012.05.004.
24. Zhang Shunrong. Ionospheric observational campaign study of geospace storms: a scenaro for strong ionosphere and thermosphere coupling during the 2015 St Patrick’s day storm // Second VarSITI General Symposium (VarSITI-2017). Meeting place: Marriot Courtyard City Center, Irkutsk, July 10-15, 2017. VarSITI Abstracts, P. 104.
25. URL: http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime (дата обращения 12 мая 2018).
26. URL: http://atmos.iszf.irk.ru/ru/data/spectr (дата обращения 12 мая 2018).
27. URL: http://atmos.iszf.irk.ru/ru/data/color (дата обращения 12 мая 2018).
28. URL: http://atmos.iszf.irk.ru/ru/data/keo (дата обращения 12 мая 2018).
29. URL: http://ckp-rf.ru/ckp/3056 (дата обращения 12 мая 2018).
