Геофизический центр РАН
Москва, Россия
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Геофизический Центр РАН
Москва, Россия
Москва, Россия
Москва, Россия
Хельсинки, Финляндия
Создан архив цифровых одноминутных данных советских/российских арктических магнитных станций начиная с 1983 г. по настоящее время. Архив включает данные станций, развернутых вдоль Арктического побережья разными институтами СССР/РФ. Все данные унифицированы, разбиты на суточные файлы, приведены к стандартному текстовому формату IAGA2002 и снабжены графиками для быстрого просмотра (quick-look). Часть данных не входит в существующие мировые базы магнитных данных (SuperMAG, INTERMAGNET). Приведены примеры использования базы данных по Арктике: изучение иррегулярных возмущений и волн диапазона Рс5/Pi3, возбуждающих интенсивные геоиндуцированные токи; оценка искажения потенциала земля—трубопровод при магнитных бурях; наземная поддержка радарных наблюдений ионосферы. Для определения наиболее подверженных геомагнитной опасности регионов рассчитана карта с амплитудами теллурических полей, возбуждаемых однородным магнитным возмущением с единичной амплитудой и периодами 100–1000 с. Эта карта показывает, что геологическое строение существенно влияет на величину геоэлектрических полей, генерируемых магнитными возмущениями. База данных выложена в открытый доступ на анонимном ftp-сайте [ftp://door.gcras.ru/ftp_anonymous/ARCTICA_Rus].
магнитные станции, Арктика, геомагнитные пульсации, базы данных, геоиндуцированные токи, теллурические поля
1. Алешин И.М., Иванов С.Д., Корягин В.Н. и др. ИТ-инфраструктура сети геомагнитных обсерваторий. Геофизические исследования. 2020. Т. 21, № 3. C. 50-65. DOI:https://doi.org/10.21455/gr2020.3-4.
2. Амиантов А.С., Зайцев А.Н., Одинцов В.И., Петров В.Г. Вариации магнитного поля Земли - база цифровых данных магнитных обсерваторий России за период 1984-2000 гг. CD-ROM. М.: ИЗМИРАН, 2001. 52 с.
3. Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И. Модели и методы магнитотеллурики. М.: Научный мир, 2009. 680 с.
4. Бернгардт О.И., Куркин В.И., Кушнарев Д.С. и др. Декаметровые радары ИСЗФ СО РАН. Солнечно-земная физика. 2020. Т. 6, № 2. С. 79-92. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-62202006.
5. Воробьев А.В., Пилипенко В.А., Сахаров Я.А., Селиванов В.Н. Статистические взаимосвязи вариаций геомагнитного поля, аврорального электроджета и геоиндуцированных токов. Солнечно-земная физика. 2019. T. 5, № 1. C. 48-58. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-51201905.
6. Гвишиани А.Д., Лукьянова Р.Ю. Геоинформатика и наблюдения магнитного поля Земли: российский сегмент. Физика Земли. 2015. № 2. С. 3-20. DOI:https://doi.org/10.7868/S0002333715020040.
7. Гвишиани А.Д., Соловьев А.А., Сидоров Р.В. и др. Успехи организации геомагнитного мониторинга в России и ближнем зарубежье. Вестник Отделения наук о Земле РАН. 2018. Т. 10, № NZ4001. DOI:https://doi.org/10.2205/2018NZ000357.
8. Зайцев А.Н. Проект «Геомагнитный меридиан». Вестник АН СССР. 1974. № 4. С. 92-94.
9. Ивонин А.А. Влияние геомагнитного поля Земли на защиту от коррозии МГ ООО «Газпром трансгаз Ухта». Коррозия «Территории Нефтегаз», 2015. № 1. С. 88-89.
10. Муллаяров В.А., Козлов В.И., Григорьев Ю.М., Ромащенко Ю.А. Индуцированный в газопроводе ток от большого магнитного возмущения 21.01.05. Наука и образование. 2006. № 1 (41). С. 53-55.
11. Пилипенко В.А. Воздействие космической погоды на наземные технологические системы. Солнечно-земная физика. 2021. Т. 7, № 3. С. 73-110. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-73202106.
12. Пилипенко В.А., Красноперов Р.А., Соловьев А.А. Проблемы и перспективы геомагнитных исследований в России. Вестник ОНЗ РАН. 2019. Т. 11, NZ1103. DOI:https://doi.org/10.2205/2019NZ000362.
13. Сахаров Я.А., Ягова Н.В., Пилипенко В.А. Геомагнитные пульсации Pc5/Pi3 и геоиндуцированные токи. Изв. РАН. Серия физическая. 2021. Т. 85, № 3. С. 445-450. DOI:https://doi.org/10.31857/s0367676521030236.
14. Соколова Е.Ю., Козырева О.В., Пилипенко В.А. и др. Вариации геомагнитных и теллурических полей в северо-западных регионах России при возмущениях космической погоды: cвязь с геоэлектрической структурой и индуцированными токами в ЛЭП. Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 4. С. 66-85. DOI:https://doi.org/10.21455/GPB2019.4-7.
15. Челпанов М.А., Магер П.Н., Климушкин Д.Ю., Магер О.В. Наблюдения магнитосферных волн, распространяющихся в направлении дрейфа электронов, с помощью Екатеринбургского когерентного радара. Солнечно-земная физика. 2019. Т. 5, № 1. С. 68-76. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-51201907.
16. Alekseev D., Kuvshinov A., Palshin N. Compilation of 3D global conductivity model of the Earth for space weather applications. Earth, Planets and Space. 2015. Vol. 67, no. 108. DOI:https://doi.org/10.1186/s40623-015-0272-5.
17. Amiantov A.S., Odintsov V.I., Zaitzev A.N. The unmanned geophysical data collection platform based on the digital magnetometer CMVS-6. Physics of Earth and Planetary Interiors. 1990. Vol. 59. P. 61-65.
18. Apatenkov S.V., Pilipenko V.A., Gordeev E.I., et al. Auroral omega bands are a significant cause of large geomagnetically induced currents. Geophys. Res. Lett. 2020. Vol. 47, no. 6. e2019GL086677. DOI:https://doi.org/10.1029/2019GL086677.
19. Bedrosian P.A., Love J.J. Mapping geoelectric fields during magnetic storms: Synthetic analysis of empirical United States impedances. Geophys. Res. Lett. 2015. Vol. 42, iss. 23. P. 10160-10170. DOI:https://doi.org/10.1002/2015GL066636.
20. Belakhovsky V., Pilipenko V., Engebretson M., et al. Impulsive disturbances of the geomagnetic field as a cause of induced currents of electric power lines. J. Space Weather and Space Climate. 2019. Vol. 9, no. A18. DOI:https://doi.org/10.1051/swsc/2019015.
21. Boteler D.H. A new versatile method for modelling geomagnetic induction in pipelines. Geophys. J. International. 2013. Vol. 193. P. 98-109.
22. Boteler D.H., Trichtchenko L. Telluric influence on pipelines. Oil and Gas Pipelines: Integrity and Safety Handbook. Ed. R.W. Revie. John Wiley & Sons, Inc. 2015. P. 275-285. DOI:https://doi.org/10.1002/9781119019213.ch21.
23. Brasse H., Junge A. The influence of geomagnetic variations on pipelines and an application for large-scale magnetotelluric depth sounding. J. Geophys. 1984. Vol. 55, no. 1. P. 31-36.
24. Campbell W.H. Observation of electric currents in the Alaska oil pipeline resulting from auroral electrojet current sources. Geophys. J. Royal Astronomical Society. 1980. Vol. 61. P. 437-449.
25. Chinkin V.E., Soloviev A.A., Pilipenko V.A., et al. Determination of vortex current structure in the high-latitude ionosphere with associated GIC bursts from ground magnetic data. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2021. Vol. 212. 105514. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2020.105514.
26. Connors M., Rostoker G., Sofko G., et al. Ps6 disturbances: relation to substorms and the auroral oval. Ann. Geophys. 2003. Vol. 21. P. 493-508.
27. Engebretson M.J., Steinmetz E.S., Posch J.L., et al. Nighttime magnetic perturbation events observed in Arctic Canada: 2. Multiple-instrument observations. J. Geophys. Res. 2019. Vol. 124. P. 7459-7476. DOI:https://doi.org/10.1029/2019JA026797.
28. Gjerloev J.W. The SuperMAG data processing technique. J. Geophys. Res. 2012. Vol. 117, A09213. DOI:https://doi.org/10.1029/2012JA017683.
29. Gummow R., Eng P. GIC effects on pipeline corrosion and corrosion control systems. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2002. Vol. 64. P. 1755-1764. DOI:https://doi.org/10.1016/s1364-6826(02)00125-6.
30. Hejda P., Bochnicek J. Geomagnetically induced pipe-to-soil voltages in the Czech oil pipelines during October-November 2003. Ann. Geophys. 2005. Vol. 23. P. 3089-3093.
31. Henriksen J.F., Elvik R., Gransen L. Telluric currents corrosion on buried pipelines. Proc. 8th Scandinavien Corrosion Congress. Helsinki, 1978. V. II. P. 167-176.
32. Korja T., Engels M., Zhamaletdinov A.A., et al. Crustal conductivity in Fennoscandia - a compilation of a database on crustal conductance in the Fennoscandian Shield. Earth, Planets and Space. 2002. Vol. 54. P. 535-558. DOI:https://doi.org/10.1186/BF03353044.
33. Kuvshinov A., Grayver A., Tøffner-Clausen L., Olsen N. Probing 3-D electrical conductivity of the mantle using 6 years of Swarm, CryoSat-2 and observatory magnetic data and exploiting matrix Q-responses approach. Earth, Planets and Space. 2021. Vol. 73. P. 67. DOI:https://doi.org/10.1186/s40623-020-01341-9.
34. Lehtinen M., Pirjola R. Currents produced in earthed conductor networks by geomagnetically induced electric fields. Ann. Geophys. 1985. Vol. 3. P. 479-484.
35. Mursula K., Marsh D., Nandy D., Usoskin I. A review of space climate and an introduction to the papers of the JASTP special issue on space climate. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2011. Vol.73. P. 179-181. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2010.11.002.
36. Pilipenko V., Belakhovsky V., Kozlovsky A., et al. Determination of the wave mode contribution into the ULF pulsations from combined radar and magnetometer data: Method of apparent impedance. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2012. Vol. 77. P. 85-95. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2011.11.013.
37. Pulkkinen A., Viljanen A., Pajunpaa K., Pirjola R. Recordings and occurrence of geomagnetically induced currents in the Finnish natural gas pipeline network. J. Applied Geophys. 2001. Vol. 48. P. 219-231.
38. Saito T. Long-period irregular magnetic pulsation Pi3. Space Sci. Rev. 1978. Vol. 21. P. 427-467.
39. Schultz A. EMScope: A continental scale magnetotelluric observatory and data discovery resource. Data Sci. J. 2009. Vol. 8. IGY6-IGY20. DOI:https://doi.org/10.2481/dsj.SS_IGY-009.
40. Shapka R. Geomagnetic effects on modern pipeline systems. Proc. Solar-Terrestrial Predictions Workshop. Ottawa, May 18-22, 1992. Vol. 1. P. 163-170.
41. Trichtchenko L., Boteler D.H. Modelling of geomagnetic induction in pipelines. Ann. Geophys. 2002. Vol. 20. P. 1063-1072. DOI:https://doi.org/10.5194/angeo-20-1063-2002.
42. Viljanen A., Pulkkinen A., Pirjola R., et al. Recordings of geomagnetically induced currents and a nowcasting service of the Finnish natural gas pipeline. Space Weather. 2006. Vol. 4. S10004. DOI:https://doi.org/10.1029/2006SW000234.
43. URL: ftp://door.gcras.ru/ftp_anonymous/ARCTICA_Rus (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
44. URL: http://db.izmiran.nw.ru (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
45. URL: https://supermag.jhuapl.edu (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
46. URL: https://space.fmi.fi/image (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
47. URL: http://www.serc.kyushu-u.ac.jp/magdas (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
48. URL: http://ckp.gcras.ru (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
49. URL: https://omniweb.gsfc.nasa.gov/vitmo/cgm.html (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
50. URL: https://www.ngdc.noaa.gov/IAGA/vdat/IAGA2002/iaga2002format.html (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
51. URL: https://www.intermagnet.org (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
52. URL: https://omniweb.gsfc.nasa.gov (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
53. URL: http://sdrus.iszf.irk.ru (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
54. URL: https://arctic-mipt.com (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
55. URL: https://doi.org/10.2205/Rus-Arctic-1-min-DB (дата обращения 10 февраля 2022 г.).
