доктор физико-математических наук;
doctor of physical and mathematical sciences;
доктор физико-математических наук;
doctor of physical and mathematical sciences;
Исследованы свойства импульсных возмущений в геомагнитном поле, которые наблюдаются синхронно на сетях индукционных магнитометров Института солнечно-земной физики (ИСЗФ СО РАН) и канадских станций проекта CARISMA. Особенностью обнаруженных в работе импульсов является то, что их частотный диапазон (f~5–30 Гц) лежит на стыке диапазонов двух классов электромагнитных колебаний: ультранизкочастотных (УНЧ) колебаний (f<5–10 Гц), или геомагнитных пульсаций, и сверхнизкочастотных (СНЧ) колебаний (f~30–300 Гц) — и ранее был плохо изучен. Исследование представляет несомненный интерес с точки зрения физики процессов в сложной системе магнитосфера–ионосфера–атмосфера. Проведен морфологический анализ обнаруженных импульсов по данным станций ИСЗФ СО РАН, результатами которого явились статистические характеристики импульсов, построены их динамические спектры и выявлен ряд необычных свойств, отличающих их, с одной стороны, от импульсного типа геомагнитных пульсаций (иррегулярные пульсации типа Pi1B), а с другой — от более высокочастотных КНЧ и ОНЧ-сигналов (атмосфериков, свистов и т. д.). На основе полученных результатов выдвинуто предположение о том, что источником исследуемых импульсов могут служить электрические спрайты, вызываемые мощными грозами на средних и низких широтах. Используя результаты статьи [Wang et al., 2019] по пространственной и временной фиксации спрайтов в Северном Китае, мы подтвердили возникновение ультракороткопериодных импульсов вслед за возникновением спрайтов. Грозовая активность, как локальная, так и глобальная, считается одним из основных источников возбуждения ионосферного альвеновского резонатора (ИАР), играющего важную роль в осуществлении связи между ионосферой и магнитосферой. Возможно, что именно рассматриваемые в работе импульсные колебания являются одним из агентов, посредством которых энергия гроз передается в ИАР, включая тем самым в цепочку рассматриваемых связей и атмосферу.
We have studied the properties of impulsive geomagnetic disturbances, which are observed synchronously at the network of induction magnetometers of the Institute of Solar-Terrestrial Physics (ISTP SB RAS) and Canadian stations of the CARISMA project [Mann, et al., 2008]. A feature of the pulses we detected is that their frequency range (f~5–30 Hz) lies at the junction of the ranges of two known classes of electromagnetic oscillations: ultra-low-frequency (ULF) oscillations (f<5–10 Hz), or geomagnetic pulsations, and extra-low frequency (ELF) oscillations (f~30–300 Hz); therefore, the 5–30 Hz range is poorly studied. The work is of undoubted interest for physics of processes in the magnetosphere–ionosphere–atmosphere system. Morphological analysis of the pulses detected has been carried out using data from ISTP stations. As a result, we obtained statistical characteristics of the pulses, plotted their dynamic spectra, and determined a number of unusual properties that distinguish them, on the one hand, from geomagnetic pulsations of the pulsed type (irregular pulsations of the Pi1B type), and, on the other hand, from higher frequency ELF and VLF signals (atmospherics, whistlers, etc.). On the basis of the results, we have made an assumption that a source of the pulses under study can be electrical sprites caused by powerful thunderstorms at middle and low latitudes. Using the results obtained by Wang, et al. in 2019 on spatial and temporal fixation of sprites in North China, we have confirmed that ultra-short-period pulses occur following the emergence of sprites. Thunderstorm activity, both local and global, is considered to be one of the main sources of excitation of the ionospheric Alfvén resonator (IAR), which plays an important role in coupling the ionosphere and the magnetosphere. The pulsed oscillations of interest may be one of the agents through which the energy of thunderstorms is transferred to IAR, thereby including the atmosphere in the system considered.