КЛАССИФИКАЦИЯ МАГНИТОСФЕРНЫХ ОТКЛИКОВ НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ДИАМАГНИТНЫМИ СТРУКТУРАМИ МЕДЛЕННОГО СОЛНЕЧНОГО ВЕТРАОСФЕРНЫХ ОТКЛИКОВ НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ДИАМАГНИТНЫМИ СТРУКТУРАМИ МЕДЛЕННОГО СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Предлагается возможная классификация откликов магнитосферы на контакт с диамагнитными структурами (ДС), составляющими основу медленного солнечного ветра. Основными детерминантами классификации являются значение и ориентация вертикальной компоненты Bz межпланетного магнитного поля (ММП). Определены три типа магнитосферных откликов. Первый имеет два подтипа, главными отличиями которых является наличие или отсутствие полярных сияний на дневной стороне магнитосферы. До прихода ДС в течение часа Bz имеет положительное значение (до ~12 нТл) или флуктуирует от –1 до 1 нТл. Для обоих подтипов длительность суббуревых возмущений примерно совпадает с длительностью ДС, а интенсивность не превышает АЕ~500 нТл. Второй тип характеризуется тем, что до начала контакта с ДС в течение часа регистрируется ММП с положительным значением Bz (0–10 нТл), а на границе ДС происходит быстрая (меньше двух минут) смена ориентации вертикальной компоненты ММП с северного на южное направление. Для третьего типа Bz в течение часа перед контактом с ДС имеет отрицательное значение (от –10 до 0 нТл). Обсуждается проблема передачи энергии ДС в магнитосферу.

Ключевые слова:
медленный солнечный ветер, диамагнитная структура, классификация магнитосферных откликов, суббуревое возмущение
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать
Список литературы

1. Воробьев В.Г., Антонова Е.Е., Ягодкина О.И., Зверев В.Л. Влияние скорости и плотности плазмы солнечного ветра на интенсивность изолированных магнитосферных суббурь // Геомагнетизм и аэрономия. 2018. Т. 58, № 3. С. 311–323. DOI: 10.7868/S001679401803001X.

2. Еселевич В.Г. Диамагнитные структуры — основа квазистационарного медленного солнечного ветра // Солнечно-земная физика. 2019. Т. 5, № 3. С. 36–49. DOI: 10.12737/szf-53201904.

3. Еселевич М.В., Еселевич В.Г. Фрактальная структура гелиосферного плазменного слоя на орбите Земли // Геомагнетизм и аэрономия. 2005. Т. 45, № 3, С. 347–358.

4. Нишида А. Геомагнитный диагноз магнитосферы. М.: Мир, 1980. 222 с.

5. Пархомов В.А., Бородкова Н.Л., Дмитриев А.В. и др. О роли скачков давления солнечного ветра в процессах инициации и управления магнитосферной суббурей // Солнечно-земная физика. 2011. Вып. 18. С. 109–122.

6. Пархомов В.А., Еселевич В.Г., Еселевич М.В. и др. Диамагнитные плазмоиды как составная часть диамагнитных структур медленного солнечного ветра и их воздействие на магнитосферу Земли // Солнечно-земная физика. 2019. Т. 5, № 4. С. 42–54. DOI: 10.12737/szf-54201905.

7. Трошичев О.А., Сормаков Д.А. PC-индекс как показатель энергии солнечного ветра, поступающей в магнитосферу // Проблемы Арктики и Антарктики. 2019. Т. 65, № 3. DOI: 10.30758/0555-2648-2019-65-3-275-299.

8. Яхнин А.Г., Титова Е.Е., Демехов А.Г. и др. Одновременные наблюдения ЭМИЦ и КНЧ/УНЧ волн и высыпаний энергичных частиц во время множественных сжатий магнитосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 2019. Т. 59, № 6. С. 714–726. DOI: 10.1134/S0016794019060142.

9. Akasofu S.-I. The development of the auroral substorm // Planetary Space Sci. 1964. V. 12. P. 273.

10. Akasofu S.-I. The solar wind-magnetosphere energy coupling and magnetospheric disturbances // Planetary Space Sci. 1980. V. 28, iss. 5. P. 495–509. DOI: 10.1016/0032-0633(80)90031-8.

11. Araki T. A physical model of the geomagnetic sudden commencement // Solar Wind Sources of Magnetospheric ULF Waves. 1994. V. 81, Р. 183–200. AGU, Washington.

12. Clauer C.; Cai X.; Welling D.; DeJong A., Henderson M. Characterizing the 18 April 2002 storm-time sawtooth events using ground magnetic data // J. Geophys. Res. 2006. V. 111, A04S90. DOI: 10.1029/2005JA011099.

13. Dmitriev A.V., Suvorova A.V. Large-scale jets in the magnetosheath and plasma penetration across the magnetopause: THEMIS observations // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015. V. 120, iss. 6. DOI: 10.1002/2014JA020953.

14. Eselevich M.V., Eselevich V.G., Fujiki K. Streamer belt and chains as the main sources of quasi-stationary slow solar wind // Solar Phys. 2007. V. 240. P. 135.

15. Huang C.-S., Reeves G. D., Borovsky J. E., et al. Periodic magnetospheric substorms and their relationship with solar wind variations // J. Geophys. Res. 2003. V. 108, N A6. P. 1255. DOI: 10.1029/2002JA009704.

16. Janzhura A., Troshichev O., Stauning P. Unified PC indices: Relation to isolated magnetic substorms // J. Geophys. Res. 2007. V. 112, iss. A9. CiteID A09207. DOI: 10.1029/2006JA012132.

17. Karlsson T., Kullen А., Liljeblad E., et al. On the origin of magnetosheath plasmoids and their relation to magnetosheath jets // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015. V. 120, iss. 9. P. 7390–7403. DOI: 10.1002/2015JA021487.

18. Keika K.R., Nakamura W., Baumjohann W., Angelopoulos V. Substorm expansion triggered by a sudden impulse front propagating from the dayside magnetopause // J. Geophys. Res. Atmos. 2009. V. 114, N 6. DOI: 10.1029/2008JA013445.

19. Lundin R., Sauvaud J.-A., Rème H. Evidence for impulsive solar wind plasma penetration through the dayside magnetopause // Ann. Geophys. 2003. V. 21. P. 457–472.

20. Lyons L.R., Liu S., Ruohoniemi J.M., et al. Observations of dayside convection reduction leading to substorm onset // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2003. V. 108, iss. A3. P. 1119. DOI: 10.1029/2002JA009670.

21. Lyons L.R., Lee D.-Y., Wang C.-P., Mende S.B. Global auroral responses to abrupt solar changes: Dynamic pressure, substorms and null events // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2005. V. 110, iss. A08208. DOI: 10.1029/2005JA011089.

22. McPherron R.L., Weygand J.M., Tung-Shin Hsu. Response of the Earth’s magnetosphere to changes in the solar wind // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2008. V. 70, N 2. P. 303–315. DOI: 10.1016/j.jastp.2007.08.040.

23. O’Brien T.P., McPherron R.L. Seasonal and diurnal variation of Dst dynamics // J. Geophys. Res. 2002. V. 107, N A11. DOI: 10.1029/2002JA009435.

24. Parkhomov V.A., Riazantseva M.O., Zastenker G.N. Local amplification of auroral electrojet as a response to a sharp solar wind pressure pulse // Planetary Space Sci. 2005. V. 53, iss. 1-3. P. 265–274.

25. Parkhomov V.А., Borodkova N.L., Eselevich V.G., et al. Solar wind diamagnetic structures as a source of substorm-like disturbances // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2018. V. 181. Pt. A. P. 55–67. DOI: 10.1016/j.jastp.2018.10.010.

26. Spann J.F., Brittnacher M., Elsen R., et al. Initial response and complex polar cap structures of the aurora in response to the January 10, 1997 magnetic cloud // Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25, N 14. P. 2577–2580.

27. Tagirov V.R., Arinin V.A., Meng C.I., et al. Comparison of two substorm onsets on the basis of coordinated ground-satellite observations // International Conference on Substorms-4. Japan, March 9–13, 1998. P. 339–342. Terra Scientific Publishing Company, Tokyo, Japan, 1998.

28. Troshichev O., Janzhura A., Stauning P. Unified PCN and PCS indices: Method of calculation, physical sense and dependence on the IMF azimuthal and northward components // J. Geophys. Res. 2006. V. 111, N A05208. DOI: 2010.1029/ 202005JA011402.

29. Troshichev O., Stauning p., Liou K., Reeves G. Saw-tooth substorms: Inconsistency of repetitive bay-like magnetic disturbances with behavior of aurora // Adv. Space Res. 2011. V. 47. P. 702–709.

30. Vorobjev V.G., Antonova E.E., Yagodkina O.I. How the intensity of isolated substorms is controlled by the solar wind parameters // Earth, Planets and Space. 2018. V. 70. P. 148. DOI: 10.1186/s40623-018-0922-5.

31. Zhou X., Tsurutani B.T. Rapid intensification and propagation of the dayside aurora: Large scale interplanetary pressure pulses (fast shocks) // Geophys. Res. Lett. 1999. V. 26, iss. 8. P. 1097–1100. DOI: 0.1029/1999GL900173.

32. URL: https://cdaweb.sci.gsfc.nasa.gov/cdaweb/istp_public (дата обращения 20 мая 2020 г.).

33. URL: http://pgia.ru/content/site/pages/PGI-DATA/List-substorms_rus.pdf (дата обращения 20 мая 2020 г.).

34. URL: http:// cdaweb.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/eval2.cgi (дата обращения 20 мая 2020 г.).

35. URL: http://space-weather.ru/ru/node/32 (дата обращения 20 мая 2020 г.).

36. URL: http://www.obsebre.es/en/rapid (дата обращения 20 мая 2020 г.).

37. URL: http://wso.stanford.edu (дата обращения 20 мая 2020 г.).