Санкт-Петербург, Россия
Санкт-Петербург, Россия
Санкт-Петербург, Россия
Иркутск, Россия
Мы изучили особенности широтного поведения жесткости обрезания космических лучей, а также их чувствительности к Bz- и By-компонентам межпланетного магнитного поля и индексам геомагнитной активности Dst и Kp во время различных фаз магнитной бури 7–8 ноября 2004 г. Жесткости обрезания рассчитаны двумя методами: спектрографической глобальной съемки по наблюдательным данным регистрации космических лучей мировой сети станций и методом, в котором траектории частиц космических лучей вычисляются численно в модельном магнитном поле магнитосферы. Найдено, что чувствительность наблюдательных жесткостей обрезания к Dst меняется с широтой (пороговой жесткостью станций наблюдения) в антифазе с изменениями чувствительности к By. Во время восстановительной фазы бури корреляция Dst с By существенно больше, чем с Bz, а корреляция Kp больше с Bz, чем с By. Показано, что преимущественный вклад в развитие токовых систем, определяющих эволюцию Dst на восстановительной фазе бури, вносит By-компонента.
жесткость геомагнитного обрезания, By, Bz, межпланетное магнитное поле, индексы геомагнитной активности, фазы магнитной бури
1. Буров В.А., Мелешков Ю.С., Очелков Ю.П. Методика оперативной оценки уровня радиационной опасности, обусловленной возмущениями космической погоды, при авиаперевозках // Гелиогеофиз. иссл. 2014. Вып. 7. С. 61-81.
2. Данилова О.А., Демина И.А., Птицына Н.Г., Тясто М.И. Картирование жесткости обрезания космических лучей во время главной фазы магнитной бури 20 ноября 2003 г. // Геомагнетизм и аэрономия. 2019. Т. 59, № 2. С. 160-167.
3. Дворников В.М., Сдобнов В.Е. Изменения жесткости геомагнитного обрезания космических лучей в отдельных пунктах Азиатского региона в период экстремальных событий 2003 г. // Солнечно-земная физика. 2009. Вып. 14. С. 23-26.
4. Ермолаев Ю.И., Зеленый Л.М., Застенкер Г.Н. и др. Год спустя: солнечные и гелиосферные и магнитосферные возмущения в ноябре 2004 г. // Геомагнетизм и аэрономия. 2005. Т. 45, № 6. C. 681-719.
5. Птицына Н.Г., Данилова О.А., Тясто М.И., Сдобнов В.Е. Влияние параметров солнечного ветра и геомагнитной активности на вариации жесткости обрезания космических лучей во время сильных магнитных бурь // Геомагнетизм и Аэрономия. 2019. Т. 59. № 5. С. 569-577. DOI:https://doi.org/10.1134/S0016793219050098.
6. Antonova O.F., Baisultanova LM.., Belov A.V., et al. The longitude and latitude dependences of the geomagnetic cutoff rigidity variations during strong magnetic storms // Proc. 21st International Cosmic Ray Conference. January 1990. Adelaide, Australia. V. 7. P. 10-13.
7. Belov A., Baisultanova L., Eroshenko E., et al. Magnetospheric effects in cosmic rays during the unique magnetic storm on November 2003 // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. A09S20. DOI:https://doi.org/10.1029/2005JA011067.
8. Borovsky J.E. Canonical correlation analysis of the combined solar wind and geomagnetic index data sets // J. Geophys. Res. 2014. V. 119. P. 5364-5381. DOI:https://doi.org/10.1002/2013JA019607.
9. Borovsky J.E., Birn J. The solar wind electric field does not control the dayside reconnection rate // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2014. V. 119. P. 751-760. DOI:https://doi.org/10.1002/2013JA019193.
10. Borovsky J.E., Shprits Y. Is the Dst index sufficient to define all geospace storms? // J. Geophys. Res. 2017. V. 122. Iss. 11. P. 11543-11547.
11. Burton R.K., McPherron R.L., Russell C.T. An empirical relationship between interplanetary conditions and Dst // J. Geophys. Res. 1975. V. 80. Iss. 31. P. 4204-4214. DOI:https://doi.org/10.1029/JA080i031p04204.
12. Crooker N.U. Solar and geliospheric geoeffective disturbances // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2000. V. 62. P. 1071-1085.
13. Daglis I.A., Thorne R.M., Baumjohann W., Orisini S. The terrestrial ring current: Origin, formation, evolution, and decay // Rev. Geophys. 1999. V. 37. P. 407-438.
14. Dorman L.I. Elementary Particle and Cosmic Ray Physics. Elsevier, New York, 1963. 456 p.
15. Dubyagin S., Ganushkina N., Kubyshkina M., Liemohn M. Contribution from different current systems to SYM and ASY midlatitude indices // J. Geophys. Res. 2014. V. 119. P. 7243-7263. DOI:https://doi.org/10.1002/2014JA020122.
16. Dungey J.W. Interplanetary magnetic field and the auroral zones // Phys. Rev. Lett. 1961. V. 6. P. 47-48. DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.6.47.
17. Dvornikov V.M., Kravtsova M.V., Sdobnov V.E. Diagnostics of the electromagnetic characteristics of the interplanetary medium based on cosmic ray effects // Geomagnetism and Aeronomy. 2013. V. 53. Iss. 4. P. 430-440.
18. Feldstein Y.I. Starkov G.V. Dynamics of auroral belt and polar geomagnetic disturbances // Planetary and Space Sci. 1967. V. 15. Iss. 2. P. 209-229. DOI:https://doi.org/10.1016/0032-0633(67)90190.
19. Flueckiger E.O., Shea M.A., Smart D.F. On the latitude dependence of cosmic ray cutoff rigidity variations during the initial phase of a geomagnetic storm // Proc. 20th International Cosmic Ray Conference. Moscow. 1987. V. 4. P. 216.
20. Gosling J.T., Baker D.N., Bame S.J., et al. North-south and dawn-dusk plasma asymmetries in the distant tail lobes: ISEE-3 // J. Geophys. Res.: Space Phys. 1985. V. 90. Iss. A7. P. 6354-6360. DOI:https://doi.org/10.1029/JA090iA07p06354.
21. Iucci N., Levitin A.E., Belov A.V., et al. Space weather conditions and spacecraft anomalies in different orbits // Space Weather. 2005. V. 3. S01001. DOI:https://doi.org/10.1029/2003SW000056.
22. Kress B.T., Hudson M.K., Selesnick R.S., et al. Modeling geomagnetic cutoffs for space weather applications // J. Geophys. Res. 2015. V. 120, N 7. P. 5694-5702. DOI:https://doi.org/10.1002/2014JA020899.
23. Kryakunova O.N. Dvornikov V.M., Sdobnov V.E., Variations of the cosmic ray cutoff rigidity in Irkutsk and Almaty during the extreme events in 2003 // Proc. 31st International Cosmic Ray Conference. July 2009. Lod´z. P. 3414-3418.
24. Kudela K., Bucik R. Low energy cosmic rays and the disturbed magnetosphere // Proc. 2nd International Symposium SEE-2005. Nor-Amberd, Armenia. 2005. P. 57-62. https://arxiv.org/pdf/1303.4052.pdf.
25. Leske R.A., Mewaldt R.A., Stone E.C., von Rosenvinge T.T. Observations of geomagnetic cutoff variations during solar energetic particle events and implications for the radiation environment at the space station // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. P. 30011-30022. DOI:https://doi.org/10.1029/2000JA000212.
26. Liemohn M.W., Kozyra J.U., Thomsen M.F., et al. Dominant role of the asymmetric ring current in producing stormtime Dst*// J. Geophys. Res. 2001. V. 106, N A6. P. 10,883-10,904. DOI:https://doi.org/10.1029/2000JA000326.
27. Newel 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. V. 112, A01206. DOI:https://doi.org/10.1029/2006JA012015.
28. Ohtani S., Nose M., Rostoker G., et al. Storm-substorm relationship: Contribution of the tail current to Dst // J. Geophys. Res. 2001. V. 106, N A10. P. 21199-21209. DOI: 10.1029/ 2000JA000400.
29. Park K.S., Ogino T., Walke R.J. On the importance of antiparallel reconnection when the dipole tilt and IMF By are nonzero // J. Geophys. Res. 2006. V. 111, A05202. DOI:https://doi.org/10.1029/2004JA010972.
30. Potemra T.A. Birkeland currents in the Earth's magnetosphere // Astrophys. Space Sci. 1988. V. 144. N 1-2. P. 155-169.
31. Rawat R., Alex S., Lakhina G.S. Geomagnetic storm characteristics under varied interplanetary conditions // Bull. Astron. Soc. India. 2007. V. 35. P. 499-509.
32. Reeves G.D., McAdams K.L., Friedel R.H.W., et al. Acceleration and loss of relativistic electrons during geomagnetic storms // Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30, N 10. P. 1529-1544. DOI:https://doi.org/10.1029/2002GL016513.
33. Russell C.T. The solar wind interaction with the Earth's magnetosphere: A tutorial // IEEE Trans. Plasma Sci. 2000. V. 28, N 6. P. 1818-1830. DOI:https://doi.org/10.1109/27.902211.
34. Shea M.A., Smart D.F., McCracken K.G. A study of vertical cutoff rigidities using sixth degree simulations of the geomagnetic field // J. Geophys. Res. 1965. V. 70. P. 4117-4130.
35. Siscoe G.L., McPherron R.L., Jordanova V.K. Diminished contribution of ram pressure to Dst during magnetic storms // J. Geophys. Res. 2005. V. 110 P. A12227. DOI: 10.1029/ 2005JA011120.
36. Thomsen M.F. Why Kp is such a good measure of magneto-spheric convection // Space Weather. 2004. V. 2. S11044. DOI:https://doi.org/10.1029/2004SW000089.
37. Tsurutani B.T., Echer E., Guarnieri F.L., Kozyra J.U. CAWSES November 7-8, 2004, superstorm: Complex solar and interplanetary features in the post-solar maximum phase // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35, N 6. P. 1-6. DOI:https://doi.org/10.1029/2007GL031473.
38. Tsyganenko N.A., Singer H.J., Kasper J.C. Storm-time distortion of the inner magnetosphere: How severe can it get? // J. Geophys. Res. 2003. V. 108, A5. P. 1209-1224.
39. Turner N.E., Baker D.N., Pulkkinen T.I., McPherron R.L. Evaluation of the tail current contribution to Dst // J. Geophys. Res. 2000. V. 105, A3. P. 5431-5439. DOI: 10.1029/ 1999JA000248.
40. Tyasto M.I., Danilova O.A., Ptitsyna N.G., Sdobnov V.E. Variations in cosmic ray cutoff rigidities during the great geomagnetic storm of November 2004 // Adv. Space Res. 2013.V. 51. Iss. 7. P. 1230-1237.
