с 01.01.1999 по настоящее время
Якутск, Россия
Якутск, Россия
Якутск, Россия
По фазовым задержкам на пространственно-разнесенных станциях, а также по данным спутниковых наблюдений в магнитосфере в двух событиях исследовалось азимутальное распространение резонансных всплесков геомагнитных пульсаций в диапазоне Pc5. Во время этих событий рассматривается также распространение эквивалентных токовых вихрей. Обнаружено, что пульсации по наблюдениям в магнитосфере и ионосфере, и эквивалентные токовые вихри в ионосфере распространяются в азимутальном направлении с дневной стороны на ночную. Скорости распространения по наземным наблюдениям составляют 5–25 км/с, по спутниковым — 114–236 км/с. Последние не превышают альфвеновскую скорость 620–1006 км/с в магнитосфере. По данным разных приборов на спутнике в одном из событий одновременно присутствуют сигнатуры быстрой магнитозвуковой и альфвеновской волн, что наглядно отображает процесс трансформации этих волн. Геомагнитная широта регистрации центров вихрей совпадает с широтой максимальной амплитуды геомагнитных пульсаций (резонансов силовых линий) и уменьшается на величину ~15° по направлению к ранним часам MLT. Предполагается, что наблюдаемая динамика Pc5- пульсаций и вихрей отражает распространение МГД-волны в магнитосфере.
геомагнитные Pc5-пульсации, эквивалентные токовые вихри, азимутальное распространение, волновые возмущения в параметрах плазмы и геомагнитном поле в диапазоне Pc5 в магнитосфере
1. Клибанова Ю.Ю., Мишин В.В., Цэгмэд Б. и др. Свойства дневных длиннопериодных пульсаций во время начала магнитной бури. Геомагнетизм и аэрономия. 2016. Т. 56, № 4. C. 457‒471.
2. Макаров Г.А., Соловьев С.И., Енгебретсон М., Юмото К. Азимутальное распространение геомагнитного внезапного импульса в высоких широтах при резком спаде плотности солнечного ветра 15 декабря 1995 г. Геомагнетизм и аэрономия. 2002. Т. 42, № 1. С. 42–50.
3. Мишин В.В., Матюхин Ю.Г. Неустойчивость Кельвина—Гельмгольца на магнитопаузе как возможный источник волновой энергии в магнитосфере Земли. Геомагнетизм и аэрономия. 1986. Т. 26, № 6. С. 952‒957.
4. Хемминг Р.В. Цифровые фильтры. М.: Сов. радио, 1980. 224 с.
5. Чинкин В.Е., Соловьев А.А., Пилипенко В.А. Выделение вихревых токовых структур в ионосфере и оценка их параметров по наземным магнитным данным. Геомагнетизм и аэрономия. 2020. Т. 60, № 5. С. 588–599.
6. Alken P., Thébault E., Beggan C.D., et al. International Geomagnetic Reference Field: the thirteenth generation. Earth Planets Space. 2021. Vol. 73, no. 49. DOI:https://doi.org/10.1186/s40623-020-01288-x.
7. Allan W., White S.P., Poulter E.M. Impulse-excited hydromagnetic cavity and field-line resonances in the magnetosphere. Planet. Space Sci. 1986. Vol. 34. P. 371‒385. DOI:https://doi.org/10.1016/0032-0633(86)90144-3.
8. Amm O., Engebretson M.J., Hughes T., et al. A traveling convection vortex event study: Instantaneous ionospheric equivalent currents estimation of field-aligned currents and the role of induced currents. J. Geophys. Res. 2002. Vol. 107, no. A11. P. 1334. DOI:https://doi.org/10.1029/2002JA009472.
9. Chelpanov M.A., Anfinogentov S.A., Kostarev D.V., et al. Review and comparison of MHD wave characteristics at the Sun and in Earth’s magnetosphere. Solar-Terr. Phys. 2022. Vol. 8, iss. 4. P. 3–27. DOI:https://doi.org/10.12737/stp-84202201.
10. Chen L., Hasegawa A. A theory of long-period magnetic pulsations: 1. Steady state excitation of field line resonance. J. Geophys. Res. 1974. Vol. 79, no. 7. P. 1024‒1032. DOI: 10.1029/ JA079i007p01024.
11. Dmitriev A.V., Suvorova A.V. Atmospheric Effects of Magnetosheath. Jets. Atmosphere. 2023. Vol. 14, iss. 1. P. 45. DOI:https://doi.org/10.3390/atmos14010045.
12. Friis-Christensen E.S., McHenry M.A., C.R. Clauer, Vennerstrøm S. Ionospheric traveling convection vortices observed near the polar cleft-A triggered response to sudden changes in the solar wind. Geophys. Res. Lett. 1988. Vol. 15, iss.3. P. 253–256. DOI:https://doi.org/10.1029/GL015i003p00253.
13. Gjerloev J.W. The SuperMAG data processing technique. J. Geophys. Res. 2012. Vol. 117. no. A09213. DOI: 10.1029/ 2012JA017683.
14. Glassmeier K.-H. Traveling magnetospheric convection twin vortices: Observations and theory. Ann. Geophys. 1992. Vol. 10. P. 547.
15. Glassmeier K.-H., Othmer C., Gramm R., et al. Magnetospheric field-line resonances: A comparative planetology approach. Earth Environment Sci. 1999. Vol. 20. P. 61–109.
16. Kakad A.P., Lakhina G.S., Singh S.V. A shear flow instability in plasma sheet region. Planet Space Sci. 2003. Vol. 51. P. 177.
17. Korotova G.I., Sibeck D.G., Singer H.J., et al. Interplanetary magnetic field control of dayside transient event occurrence and motion in the ionosphere and magnetosphere. Ann. Geophys. 2004. Vol. 22. P. 4197–4202.
18. Korotova G., Sibeck D., Engebretson M., et al. Multipoint observations of compressional Pc5 pulsations in the dayside magnetosphere and corresponding particle signatures. Ann. Geophys. 2020. Vol. 38. P. 1267–1281. DOI:https://doi.org/10.5194/angeo-38-1267-2020.
19. Lühr H.M., Lockwood P.E., Sandholt T.L., Hansen T. Multi-instrument ground-based observations of a travelling convection vortices event. Ann. Geophys. 1996. Vol. 14, no. 2. P. 162–181.
20. Maffei S., Eggington J.W.B., Livermore P.W., et al. Climatological predictions of the auroral zone locations driven by moderate and severe space weather events. Scientific Rep. 2023. Vol. 13. P. 779. DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-022-25704-2.
21. Mann I.R., Voronkov I., Dunlop M., et al. Coordinated ground-based and Cluster observations of large amplitude global magnetospheric oscillations during a fast solar wind speed interval. Ann. Geophys. 2002. Vol. 20. P. 405‒426. DOI:https://doi.org/10.5194/angeo-20-405-2002. DOI:https://doi.org/10.5194/angeo-20-405-2002.
22. Mazur V.A., Leonovich A.S. ULF hydromagnetic oscillations with the discrete spectrum as eigenmodels of MHD-resonator in the near-Earth part of the plasma sheet. Ann. Geophys. 2006. Vol. 24, no. 6. P. 1639–1648.
23. Motoba T., Kikuchi T., Lühr H., et al. Global Pc5 caused by a DP2-type ionospheric current system. J. Geophys. Res. 2002. Vol. 107. P. 1032–1047. DOI:https://doi.org/10.1029/2001JA900156.
24. Oliveira D.M., Hartinger M.D., Xu Z., et al. Interplanetary shock impact angles control magnetospheric ULF wave activity: Wave amplitude, frequency, and power spectra. Geophys. Res. Lett. 2020. Vol. 47. P. 1–11. DOI:https://doi.org/10.1029/2020GL090857.
25. Saito T. Geomagnetic pulsations. Space Sci. Rev. 1969. Vol. 10, iss. 3. P. 319–412.
26. Saito T. Long-period irregular magnetic pulsation Pi3. Space Sci. Rev. 1978. Vol. 21. P. 427–467. DOI:https://doi.org/10.1007/BF00173068.
27. Southwood D.J. Some features of field line resonances in the magnetosphere. Planet. Space Sci. 1974. Vol. 22. P. 483‒491.
28. 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.
29. Vanhamäki H., Juusola L. Introduction to Spherical Elementary Current Systems. Ionospheric Multi-Spacecraft Analysis Tools. 2020. Vol. 17. P. 5–33. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-030-26732-2_13.
30. Wright A.N. Dispersion and wave coupling in inhomogeneous MHD waveguides. J. Geophys. Res. 1994. Vol. 99. P. 159‒167. DOI:https://doi.org/10.1029/93JA02206.
31. Yahnin A., Moretto T. Travelling convection vortices in the ionosphere map to the central plasma sheet. Ann. Geophys. 1996. Vol. 14. P. 1025–1031. DOI:https://doi.org/10.1007/s00585-996-1025-3.
32. Zhang W., Nishimura Y., Wang B., et al. Identifying the structure and propagation of dawnside Pc5 ULF waves using space-ground conjunctions. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2022. Vol. 127, no. 12. P. e2022JA030473. DOI: 10.1029 2022JA030473.
33. Zesta E., Hughes W.J., Engebretson M.J. A statistical study of traveling convection vortices using the Magnetometer Array for Cusp and Cleft Studies. J. Geophys. Res. 2002. Vol. 107. P. 18.1‒18.21. DOI:https://doi.org/10.1029/1999JA000386.
34. URL: http://supermag.jhuapl.edu/mag (дата обращения 22 марта 2024 г.).
35. URL: http://cdaweb.gsfc.nasa.gov (дата обращения 22 марта 2024 г.).
36. URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-26732-2_2#Sec18 (дата обращения 22 марта 2024 г.).
37. URL: https://www.mathworks.com/help/signal/ref/findpeaks.html (дата обращения 22 марта 2024 г.).
