с 01.01.2015 по настоящее время
Москва, Россия
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Москва, Россия
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Геофизический Центр РАН
Москва, Россия
Москва, Россия
Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН
Москва, Россия
Москва, Россия
УДК 550.3 Геофизика
ГРНТИ 37.00 ГЕОФИЗИКА
ГРНТИ 37.31 Физика Земли
Описана онлайн-система TeslaSwarm [http://aleph.gcras.ru/teslaswarm] для визуализации продольных токов в верхней ионосфере по данным низкоорбитальных спутников Swarm. Система дает исследователям простой и удобный инструмент для отбора событий и детального анализа токов и электромагнитных полей в верхней ионосфере. Пользователю предоставляется возможность отбора пролетов спутников над заданным регионом, визуализации структуры геомагнитного поля и токов вдоль силовых линий, сопоставления картины продольных токов с картой высыпания авроральных частиц по модели OVATION-Prime и сохранения выбранных параметров в файле в текстовом формате. Показаны преимущества разработанной системы по сравнению с зарубежными аналогами. На практике сбор и подготовка исходных данных для экспериментов составляет примерно 80 % всей работы с данными. Использование предложенной онлайн-системы в значительной степени избавляет пользователя от наиболее трудоемкой работы по выбору интересующих сегментов пролета спутника и расчету характеристик по исходным измерениям.
продольные электрические токи, визуализация продольных токов, данные спутников Swarm, структура геомагнитного поля
1. Воробьев А.В., Соловьев А.А., Пилипенко В.А. и др. Интерактивная компьютерная модель для прогноза и анализа полярных сияний. Солнечно-земная физика. 2022. Т. 8, № 2. С. 93-100. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-82202213.
2. 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.
3. Agayan S., Bogoutdinov S., Soloviev A., et al. The study of time series using the DMA methods and geophysical applications. Data Sci. J. 2016. Vol. 16. P. 1-21, DOI:https://doi.org/10.5334/dsj-2016-016.
4. Alken P., Thébault E., Beggan C. D., et al. International Geo-magnetic Reference Field: the thirteenth generation. Earth, Planets and Space. 2021. Vol. 73 (1), art. no 49. DOI: 10.1186/ s40623-020-01288-x.
5. Dunlop M.W., Yang Y.Y., Yang J.Y., et al. Multi-spacecraft current estimates at Swarm. J. Geophys. Res. 2015. Vol. 120, iss. 10. P. 8307-8316.
6. Finlay C.C., Kloss C., Olsen N., et al. The CHAOS-7 geomagnetic field model and observed changes in the South Atlantic Anomaly. Earth Planets and Space. 2020. Vol. 72. DOI:https://doi.org/10.1186/s40623-020-01252-9.
7. Forsyth C., Rae I. J., Mann I. R., Pakhotin I.P. Identifying intervals of temporally invariant field-aligned currents from Swarm: Assessing the validity of single-spacecraft methods. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2017. Vol. 122. DOI:https://doi.org/10.1002/2016JA023708.
8. Friis-Christensen E., Lühr H., Hulot G. Swarm: A constellation to study the Earth’s magnetic field. Earth, Planets and Space. 2006. Vol. 58. P. 351-358.
9. Gjerloev J. The SuperMAG data processing technique. J. Geophys. Res. 2012. Vol. 117. P. A09213.
10. Gvishiani A., Soloviev A., Krasnoperov R., et al. Automated hardware and software system for monitoring the Earth’s magnetic environment. Data Sci. J. 2016. Vol. 15. P. 18. DOI:https://doi.org/10.5334/dsj-2016-018.
11. Kervalishvili G., Park J. Swarm L2 FAC-single product description. Swarm Expert Support Laboratories (5). 2017. https://cloud.gcras.ru/d/s/vsgRgEVWNkjvy7GDefXCxVkrT2Byy1EW/8FO5KX4RT-szECaxtrtgLOd5pXAvJzZt-_rvgPhG-3wo.
12. Lühr H., Park J., Gjerloev J.W., et al. Field-aligned currents’ scale analysis performed with the Swarm constellation. Geophys. Res. Lett. 2015. Vol. 42. P. 1-8. DOI:https://doi.org/10.1002/2014GL062453.
13. Lühr H., Ritter P., Kervalishvili G., et al. Applying the dual-spacecraft approach to the Swarm constellation for deriving radial current density. Ionospheric Multi-Spacecraft Analysis Tools. ISSI Scientific Report Ser. Springer, Cham. 2020. Vol. 17. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-030-26732-2_6.
14. Machol J.L., Green J.C., Redmon R.J., et al. Evaluation of OVATION Prime as a forecast model for visible aurora. Space Weather. 2012. Vol. 10, iss. 3. P. S03005. DOI: 10.1029/ 2011SW000746.
15. Neubert T., Christiansen F. Small-scale, field-aligned currents at the top-side ionosphere. Geophys. Res. Lett. 2003. Vol. 30. DOI:https://doi.org/10.1029/2003GL017808.
16. Newell P.T., Liou K., Zhang Y., et al. OVATION Prime-2013: Extension of auroral precipitation model to higher disturbance levels, Space Weather. 2014. Vol. 12. P. 368-379. DOI:https://doi.org/10.1002/2014SW001056.
17. Papitashvili V. O., Christiansen F., Neubert T. A new model of field-aligned currents derived from high-precision satellite magnetic field data. Geophys. Res. Lett. 2002. Vol. 29. P. 1683.
18. Park J., Lühr H., Knudsen D. J., et al. Alfvén waves in the auroral region, their Poynting flux, and reflection coefficient as estimated from Swarm observations. J. Geophys. Res. 2017. Vol. 122. P. 2345-2360. DOI:https://doi.org/10.1002/2016JA023527.
19. Pilipenko V., Heilig B. ULF waves and transients in the topside ionosphere, in: “Low-frequency Waves in Space Plasmas”. Geophys. Monograph Ser. 2016. Wiley/AGU. P. 15-29, DOI:https://doi.org/10.1002/9781119055006.
20. Ritter P., Lühr H., Rauberg J. Determining field-aligned currents with the Swarm constellation mission. Earth Planets and Space. 2013. Vol. 65, iss. 11. P. 1285-1294.
21. Russell C.T., Snare R.C., Means J.D., et al. The GGS/POLAR magnetic fields investigation. Space Sci. 1995. Vol. 71. P. 563-582.
22. Swarm Level-2 Processing System Consortium, Product specification for L2 Products and Auxiliary Products, Doc.no: SW-DS-DTU-GS-0001. 2019. С. 100.
23. Tsyganenko N.A. A magnetospheric magnetic field model with a warped tail current sheet. Planet. Space Sci. 1989. Vol. 37. P. 5-20. DOI:https://doi.org/10.1016/0032-0633(89)90066-4.
24. Tøffner-Clausen L. Swarm level 1b product definition, 2021. SW-RS-DSC-SY-0007, iss. 5.26. [Available at https://cloud.gcras.ru/d/s/vsgRgEVWNkjvy7GDefXCxVkrT2Byy1EW/8FO5KX4RT-szECaxtrtgLOd5pXAvJzZt-_rvgPhG-3wo.
25. Wu J., Knudsen D.J., Gillies D.M., et al. Swarm observation of field-aligned currents associated with multiple auroral arc systems. J. Geophys. Res. 2017. Vol. 122. DOI: 10.1002/ 2017JA024439.
26. Zanetti L.J., Anderson B.J., Potemra T.A., et al. Identification of auroral oval boundaries from in situ magnetic field measurements. J. Geophys. Res. 1998, Vol. 103. P. 4187.
27. URL: http://aleph.gcras.ru/teslaswarm (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
28. URL: http://ckp.gcras.ru (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
29. URL: https://pypi.org/project/PyMySQL/ (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
30. URL: ftp://swarm-diss.eo.esa.int (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
31. URL: https://ccmc.gsfc.nasa.gov/models/Ovation-Prime~2.3 (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
32. URL: https://supermag.jhuapl.edu (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
33. URL: https://pypi.org/project/igrfu (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
34. URL: https://pypi.org/project/chaosmagpy (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
35. URL: https://omniweb.gsfc.nasa.gov/ (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
36. URL: https://vires.services/ (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
37. URL: https://vre.vires.services (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
38. URL: https://github.com/hapi-server (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
39. URL: http://www.intermagnet.org (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
40. URL: http://geomag.gcras.ru (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
41. URL: https://github.com/lkilcommons/OvationPyme (дата обращения 3 ноября 2023 г.).
