Irkutsk, Russian Federation
Irkutsk, Russian Federation
We examine the changes in the orientation of the major axis of the polarization ellipse of irregular geomagnetic pulsations Pi2, observed at midlatitudes during a substorm disturbance developing in the auroral zone of the Russian Arctic sector. We have found the dependence of the polarization ellipse orientation on the longitude of a corresponding substorm. The results of current studies are compared with earlier results of similar studies using data on the North American continent. We have concluded that the results are similar in general, with a slight discrepancy which may be due to peculiarities of the geological structure of the earth crust in the Russian Arctic sector.
magnetosphere, geomagnetic disturbances, auroral substorm, geomagnetic pulsations Pi2, polarization of geomagnetic pulsations, Russian Arctic sector, magnetic observatories
ВВЕДЕНИЕ
Начало активной фазы суббури в авроральной зоне сопровождается генерацией широкополосного всплеска иррегулярных пульсаций Pi2+Pi1B. В средних широтах Pi2 наблюдаются как затухающие цуги колебаний в диапазоне периодов 45–200 с [Пудовкин и др., 1976; Кошелевский и др., 1972] преимущественно в полуночном секторе магнитосферы [Распопов, Троицкая, 1974; Kuwashima, 1981; Shiokawa et al., 2002]. На рис. 1 показаны динамические спектры иррегулярных геомагнитных пульсаций, одновременно зарегистрированных в высоких и средних широтах при развитии активной фазы суббури 7 марта 2006 г. Отчетливо видно, что, если в высоких широтах наблюдается широкополосный всплеск иррегулярных пульсаций Pi2+Pi1b, в средних широтах преобладают две спектральные полосы — около 35 с и более длиннопериодная (~125 с) составляющая, как это было показано ранее в наших работах по результатам экспериментов на Норильском меридиане [Рахматулин, Петровский, 1994].
Предыдущие исследования морфологических характеристик развития пульсаций Рi2 в средних широтах, в частности, поведения поляризационных характеристик колебаний, показали, что главная ось вектора поляризации пульсаций Pi2 в горизонтальной плоскости в средних широтах меняет свое направление от восточного к западному при переходе через полуночный меридиан [Распопов, Троицкая, 1974]. Такие исследования проводились на большом статистическом материале, но без учета конкретных условий, вызывающих возбуждение определенного всплеска иррегулярных пульсаций Рi2, и без учета долготы положения активной области в авроральной зоне.
В данной работе мы провели исследование, чтобы определить по данным среднеширотной станции, как при развитии конкретной суббури меняется в пространстве направление главной оси эллипса поляризации иррегулярных пульсаций Pi2. При этом мы выясняли, влияет ли долгота области локализации авроральных возмущений на ориентацию эллипса поляризации, так как известно, что при развитии авроральных возмущений активная область перемещается с востока на запад. Перед нами стояла конкретная задача — определить, как меняется направление главной оси эллипса поляризации Pi2-колебаний в средних широтах при перемещении активной области в авроральной зоне в азимутальном направлении.
Рис. 1. Динамические спектры пульсаций Pi2, одновременно наблюдаемых в высоких (ст. Норильск) и средних (ст. Узур) широтах в период развития активной фазы суббури
1. Allen J., Abston C. C., Morris L.D. Geomagnetic Data for February, March 1976. Rep.UAG-62, 63. World Data Center for Solar-Terr. Phys. 1977, p. 55.
2. Costa A.D., Parkhomov V. A., Rakhmatulin R.A., Rodriguez F. Influence of longitudinal localization of a substorm on low-latitude Pi2 parameters. Issledovaniya po geomagnetizmu, aeronomii i fizike Solntsa [Res. on Geomagnetism, Aeronomy and Solar Phys.]. 1984, iss. 70, pp. 171-177. (In Russian).
3. Koshelevsky V.K., Raspopov O.M., Starkov G.V. The connection of parameters of geomagnetic pulsations Pi2 with processes in the auroral zone. Geomagnetizm i aeronomiya. [Geomagnetism and Aeronomy]. 1972, vol. 12, no. 5, pp. 886-891. (In Russian).
4. Krakovetsky Yu.K., Platonov O.I., Popov L.N., Doronina I.P. Aurora distributed polarization and its relation with the Earth crust structure. Issledovaniya po geomagnetizmu, aeronomii i fizike Solntsa [Res. on Geomagnetism, Aeronomy and Solar Phys.]. 1982, iss. 62, pp. 155-164. (In Russian).
5. Kuwashima M.A. A model of magnetic Pi2 pulsations based on ULF Observation from high to middle latitudes on the ground. Memoirs of the Na-tional Institute of Polar Res. 1981. Spec. No. 16, pp. 15-21.
6. Popov L.N., Krakovetsky Yu.K., Zakharenko V.N., Parnachev V.P., Odintsov N.M. On revealing geological structures by the distant method of ionosphere-telluric profiling (by ex-ample of northern districts of Siberia). Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Nauki o Zemle [Tomsk State University Bull. Ser. Earth Sci.]. 2010, no. 399, pp. 205-209. (In Russian).
7. Pudovkin M.I., Raspopov O.M., Kleymenova N.G. Vozmushcheniya electromagnitnogo polya Zemli. Chast 2. [Disturbances of the Earth's elec-tromagnetic field. Part 2]. Leningrad, LGU Publ., 1976, 270 p. (In Russian).
8. Rakhmatulin R.A., Pashinin A.Y., Hayashi K. The observation of global Pi2 pulsation in the mid-latitudes during small substorms. Proc. the 5 Intern. Conference on Substorms. St. Petersburg, Russia, July 2000, ESA SP-443, pp. 561-564.
9. Rakhmatulin R. A., Pashinin A.Yu., Zhao Hua. An investigation of near-equatorial geomagnetic Pi2 pulsations. Chinese J. Space Sci. 2005, vol. 25, no. 5, pp. 430-432.
10. Rakhmatulin R.A., Petrovsky M.A. Research in-to dynamic spectra of high-latitude Pi2-pulsations. Issledovaniya po geomagnetizmu, aeronomii i fizike Solntsa [Res. on Geomagnetism, Aeronomy and Solar Phys.]. 1994, iss. 103, pp. 49-56. (In Russian).
11. Raspopov O.M., Troitskaya V.M. Razvitie subburi v geomagnitnykh pulsatsiyakh. Vysokoshirotnye geofizicheskie yavleniya [Substorm De-velopment in Geomagnetic Pulsations. High-latitude Geophysical Phenomena]. Leningrad, 1974, pp. 232-247. (In Russian).
12. Shiokawa K., Yumoto K., Olson J.V. Multiple auroral brightening and associated Pi2 pulsations. Geophys. Res. Lett. 2002, vol. 29, no 11, pp. 32 / 1-32 / 4.
13. URL: http://www.dcs.lancs.ac.uk/iono/samnet (accessed on January 14, 2015).
14. URL: http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/plot_realtime (accessed November 23, 2016).
15. URL: http://ckp-rf.ru/ckp/3056 (accessed on November 23, 2017).
