Якутск, Россия
УДК 55 Геология. Геологические и геофизические науки
По среднегодовым значениям рассмотрены связи геомагнитных индексов SYM-H, ASY-H, а также Dst с параметрами солнечного ветра (СВ) в 1981–2015 гг. Используемые данные были разделены на две выборки по знаку северо-южной компоненты Bn межпланетного магнитного поля (ММП). Получено, что вариации среднегодовых значений каждого из индексов Dst, SYM-H и ASY-H при южном и северном направлениях ММП подобны и коэффициенты их линейной корреляции r высоки: 0.871, 0.863 и 0.943 соответственно. Подобие вариаций индексов при разных знаках Bn обусловлено, вероятно, их связью с числом солнечных пятен. Установлено, что Dst, SYM-H и ASY-H зависят от параметра β СВ: их абсолютные величины уменьшаются с ростом β независимо от знака Bn. Это, вероятно, обусловлено переходом магнитосферы в спокойное состояние вследствие возрастающего преобладания в СВ теплового давления над магнитным давлением и уменьшения уровня турбулентности. Обнаружено, что наиболее тесные связи с β проявляют SYM-H и ASY-H, при этом SYM-H сильнее зависит от β при южном ММП (r=0.744), чем при северном (r=0.677). Наоборот, для ASY-H r=–0.741 при северном ММП и –0.719 при южном. Аналогично SYM-H Dst (в меньшей степени) заметно коррелирует с β при южном ММП (r=0.629) и слабее при северном (r=0.456).
геомагнитные индексы Dst, SYM-H и ASY-H, геомагнитная активность, магнитосферный кольцевой ток, межпланетные параметры
1. Базаржапов А.Д., Матвеев М.И., Мищин В.М. Геомагнитные вариации и бури. Новосибирск: Наука, 1979. 248 с.
2. Ермолаев Ю.И., Николаева Н.С., Лодкина И.Г., Ермолаев М.Ю. Каталог крупномасштабных явлений солнечного ветра для периода 1976–2000 гг. Космические исследования. 2009. Т. 47, № 2. С. 99–113.
3. Коваленко В.А. Солнечный ветер. М.: Наука, 1983. 272 с.
4. Куражковская Н.А. Глобальная возмущенность магнитосферы Земли и ее связь с космической погодой. Солнечно-земная физика. 2020. Т. 6, № 1. С. 51–62. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-61202005.
5. Куражковская Н.А., Куражковский А.Ю. Эффект гистерезиса между индексами геомагнитной активности (Ap, Dst) и параметрами межпланетной среды в 21–24 циклах солнечной активности. Солнечно-земная физика. 2023. Т. 9, № 3. С. 73–82. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-93202308.
6. Куражковская Н.А., Зотов О.Д., Клайн Б.И. Связь развития геомагнитных бурь с параметром β солнечного ветра. Солнечно-земная физика. 2021. Т. 7, № 4. С. 25–34. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-74202104.
7. Макаров Г.А. Смещения значений геомагнитных индексов магнитосферного кольцевого тока. Солнечно-земная физика. 2021. Т. 7, № 3. С. 31–38. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-73202103.
8. Макаров Г.А. Геомагнитные индексы ASYH и SYMH и их связь с межпланетными параметрами. Солнечно-земная физика. 2022. Т. 8, № 4. С. 38–45. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-84202203.
9. Обридко В.Н., Канониди Х.Д., Митрофанова Т.А., Шельтинг Б.Д. Солнечная активность и геомагнитные возмущения. Геомагнетизм и аэрономия. 2013. Т. 53, № 2. С. 157–166. DOI:https://doi.org/10.7868/S0016794013010148.
10. Alexeev I.I., Belenkaya E.S., Kalegaev V.V., et al. Magnetic storms and magnetotail currents. J. Geophys. Res. 1996. Vol. 101, no. A4. P. 7737–7747. DOI:https://doi.org/10.1029/95JA03509.
11. Bhaskar A., Vichare G. Forecasting of SYMH and ASYH indices for geomagnetic storms of solar cycle 24 including St. Patrick’s day, 2015 storm using NARX neural network. J. Space Weather Space Climate. 2019. Vol. 9. A12. DOI: 10.1051/ swsc/2019007.
12. Dubyagin S., Ganushkina N., Kubyshkina M., Liemohn M. Contribution from different current systems to SYM and ASY midlatitude indices. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2014. Vol. 119. P. 7243–7263. DOI:https://doi.org/10.1002/2014JA020122.
13. Echer E., Gonzalez W.D., Tsurutani B.T. Statistical studies of geomagnetic storms with peak Dst≤–50 nT from 1957 to 2008. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2011. Vol. 73. P. 1454–1459. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2011.04.021.
14. Greenspan M.E., Hamilton D.C. A test of the Dessler-Parker-Sckopke relation during magnetic storms. J. Geophys. Res. 2000. Vol. 105, no. A3. P. 5419–5430.
15. Haiducek J.D., Welling D.T., Ganushkina N.Y., et al. SWMF Global Magnetosphere Simulations of January 2005: Geomagnetic Indices and Cross-Polar Cap Potential. Space Weather. 2017. Vol. 15. P. 1567–1587.
16. Iyemori T., Araki T., Kamei T., Takeda M. Mid-latitude geomagnetic indices ASY and SYM (provisional). Data Anal. Cent. For Geomagn. and Space Magn., 1992. Faculty of Sci., Kyoto Univ., Kyoto, Japan.
17. Kalegaev V.V., Ganushkina N.Y., Pulkkinen T.I., et al. Relation between the ring current and the tail current during magnetic storms. Ann. Geophys. 2005. Vol. 23. Р. 523–533. DOI:https://doi.org/10.5194/angeo-23-523-2005.
18. Liemohn M.W., McCollough J.P., Jordanova V.K., et al. Model evaluation guidelines for geomagnetic index predictions. Space Weather. 2018. Vol. 16. P. 2079–2102. DOI: 10.1029/ 2018SW002067.
19. Lockwood M., McWilliams K.A. On optimum solar wind magnetosphere coupling functions for transpolar voltage and planetary geomagnetic activity. J. Geophys. Res. 2021. Vol. 126. e2021JA029946. DOI:https://doi.org/10.1029/2021JA029946.
20. Maltsev Y.P., Arykov A.A., Belova E.G., et al. Magnetic flux redistribution in the storm time magnetosphere. J. Geophys. Res. 1996. Vol. 101, no. A4. P. 7697–7704.
21. Newell P.T., Sotirelis T., Liou K., et al. A nearly universal solar wind-magnetosphere coupling function inferred from 10 magnetospheric state variables. J. Geophys. Res. 2007. Vol. 112. A01206, DOI:https://doi.org/10.1029/2006JA012015.
22. Richardson I.G., Cliver E.W., Cane H.V. Sources of geomagnetic activity over the solar cycle: Relative importance of coronal mass ejections, high-speed streams, and slow solar wind. J. Geophys. Res. 2000. Vol. 105, no. A8. P. 18,203–18,213. DOI:https://doi.org/10.1029/1999JA000400.
23. Shi Y., Zesta E., Lyons L.R., et al. Statistical study of effect of solar wind dynamic pressure enhancements on dawn-to-dusk ring current asymmetry. J. Geophys. Res. 2006. Vol. 111, A10216. DOI:https://doi.org/10.1029/2005JA011532.
24. Singh A.K., Sinha A.K., Pathan B.M., et al. Effect of prompt penetration on the low latitude ASY indices. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2013. Vol. 94. P. 34–40. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2012.12.015.
25. Sugiura M., Kamei T. Equatorial Dst index 1957–1986 IAGA Bull. 1991, no 40. 14 p.
26. Tsyganenko N.A., Sitnov M.I. Modeling the dynamics of the inner magnetosphere during strong geomagnetic storms. J. Geophys. Res. 2005. Vol. 110. A03208. DOI:https://doi.org/10.1029/2004 JA010798.
27. Weygand J.M., McPherron R.L. Dependence of ring current asymmetry on storm phase. J. Geophys. Res. 2006. Vol. 111, A11221. DOI:https://doi.org/10.1029/2006JA011808.
28. Yermolaev Y.I., Lodkina I.G., Nikolaeva N.S., Yermolaev M.Y. Occurrence rate of extreme magnetic storms. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2013. Vol. 118. P. 4760–4765. DOI:https://doi.org/10.1002/jgra.50467.
29. Yermolaev Y.I., Lodkina I.G., Nikolaeva N.S., et al. Statistic study of the geoeffectiveness of compression regions CIRs and Sheaths. J. Atmos. Solar-Terr Phys. 2018. Vol. 180. P. 52–59. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jastp.2018.01.027.
30. URL: http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/aeasy/asy.pdf (дата обращения 5 октября 2021 г.).
31. URL: https://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/index.html (дата обращения 29 марта 2022 г.).
32. URL: http://omniweb.gsfc.nasa.gov/ (дата обращения 29 марта 2022 г.).
