Санкт-Петербург, Россия
Санкт-Петербург, Россия
Санкт-Петербург, Россия
Иркутск, Россия
Жесткости геомагнитного обрезания космических лучей (КЛ) являются основным фактором, регулирующим приход частиц в данную точку на земной поверхности или внутри магнитосферы. Для изучения связи жесткостей геомагнитного обрезания (геомагнитных порогов) и параметров околоземного пространства выбрана наиболее сильная магнитная буря 8–11 марта 2012 г., которая наблюдалась в интервале CAWSES-II, рекомендованном SCOSTEP для детальных исследований солнечно-земных связей. Геомагнитные пороги были рассчитаны двумя способами: 1) методом траекторных расчетов в магнитном поле возмущенной магнитосферы Цыганенко по модели Ts01; 2) методом спектрографической глобальной съемки по данным мировой сети нейтронных мониторов. Максимальное уменьшение жесткостей геомагнитного обрезания (−1.1 ГВ), полученных вторым методом, наблюдается на восстановительной фазе бури. По-видимому, это связано с влиянием суперсуббурь, которые развивались в это время. Анализ показал, что наиболее сильная связь вариаций жесткости геомагнитного обрезания прослеживается с Dst-индексом геомагнитной активности, что свидетельствует об определяющем вкладе кольцевого тока в перенос КЛ. Кроме того, найдена существенная связь с параметрами электромагнитного поля (с Bz-компонентой межпланетного магнитного поля и азимутальной компонентой электрического поля Ey). Динамические параметры солнечного ветра практически не контролируют вариации жесткостей геомагнитного обрезания КЛ.
геомагнитные пороги, жесткости геомагнитного обрезания, космические лучи, суперсуббури, межпланетное магнитное поле, индексы геомагнитной активности
1. Данилова О.А., Птицына Н.Г., Тясто М.И., Сдобнов В.E. Возмущенная магнитосфера 7-8 ноября 2004 г. и вариации жесткости обрезания космических лучей: широтные эффекты. Солнечно-земная физика. 2020. Т. 60, № 3. С. 40-47. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-63202005.
2. Дэспирак И.В., Любчич А.А., Клейменова Н.Г. и др. Долготные геомагнитные эффекты суперсуббурь во время магнитной бури 9 марта 2012 г. Известия РАН. Серия физическая. 2021. Т. 85, № 3. С. 346-352. DOI: 10.31857/ S0367676521030108.
3. 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: 10.1134/ S0016794019050092.
4. Птицына Н.Г., Данилова О.А., Тясто М.И. Корреляция жесткости обрезания космических лучей с параметрами гелиосферы и геомагнитной активности на разных фазах магнитной бури в ноябре 2004 г. Геомагнетизм и аэрономия. 2020. Т. 60, № 3. С. 281-292. DOI:https://doi.org/10.31857/S0016 794020020145.
5. Птицына Н.Г., Данилова О.А., Тясто М.И., Сдобнов В.Е. Динамика жесткости обрезания космических лучей и параметров магнитосферы во время разных фаз бури 20 ноября 2003 г. Геомагнетизм и аэрономия. 2021. Т. 61, № 2. С. 160-171. DOI:https://doi.org/10.31857/S0016794021010120.
6. Пчелкин В.В. Влияние магнитосферных суббурь на асимптотические направления прихода релятивистских протонов космических лучей. Геомагнетизм и аэрономия. 2010. Т. 50, № 3. С. 328-333.
7. Adriani O., Barbarino G.C., Bazilevskaya G.N., et al. PAMELA’s measurements of geomagnetic cutoff variations during the 14 December 2006. Space Weather. 2016. Vol. 14, no. 3. DOI:https://doi.org/10.1002/2016SW001364.
8. Akasofu S.I. Energy coupling between the solar wind and the magnetosphere. Space Sci. Rev. 1981. Vol. 28. P. 121-190. DOI:https://doi.org/10.1007/BF00218810.
9. 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. Vol. 110, A09S20. DOI:https://doi.org/10.1029/2005JA011067.
10. Borovsky J.E., Birn J. The solar wind electric field does not control the dayside reconnection rate. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2014. Vol. 119. DOI:https://doi.org/10.1002/2013JA019193.
11. Burton R.K., McPherron R.L., Russel C.J. An empirical relationship between interplanetary conditions and Dst. J. Geophys. Res. 1975. Vol. 80. P. 4204-4214.
12. Carslaw K.S., Harrison R.G., Kirkby J. Cosmic rays, clouds, and climate. Science. 2002. Vol. 298, iss. 5599. P. 1732-1737. DOI:https://doi.org/10.1126/science.1076964.
13. Dorman L.I. Elementary Particle and Cosmic Ray Physics. New York, Elsevier, 1963. 456 p.
14. Dungey J.W. Interplanetary magnetic field and the auroral zones. Phys. Rev. Lett. 1961. Vol. 6. P. 47-48. DOI: 10.1103/ PhysRevLett.6.47.
15. Dvornikov V.M., Kravtsova M.V., Sdobnov V.E. Diagnostics of the electromagnetic characteristics of the interplanetary medium based on cosmic ray effects. Geomagn. Aeron. 2013. Vol. 53, iss. 4. P. 430-440.
16. 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 Int. Conf. Cosmic Rays. Moscow, 1987. Vol. 4. P. 2016-2020.
17. Kress B.T., Mertens C.J., Wiltberger M. Solar energetic particle cutoff variations during the 29-31 October 2003 geomagnetic storm. Space Weather. 2010. Vol. 8, S05001. DOI: 10.1029/ 2009SW000488.
18. Makrantoni P., Mavromichalaki H., Usoskin I., Papaioannou A. Calculation of the cosmic ray induced ionization for the region of Athens. Journal of Physics: Conference Series. 2013. Vol. 409, iss. 1, 012232. DOI:https://doi.org/10.1088/1742-6596/4091/ 012232.
19. Nikolaev A.V., Sergeev V.A., Tsyganenko N.A., et al. A quantitative study of magnetospheric magnetic field line deformation by a two-loop substorm current wedge. Ann. Geophys. 2015. Vol. 33. P. 505-517. DOI:https://doi.org/10.5194/angeo-33-505-2015.
20. Russell C.T. The solar wind interaction with the Earth’s magnetosphere: A tutorial. IEEE Trans. Plasma Sci. 2000. Vol. 28, no. 6. P. 1818-1830. DOI:https://doi.org/10.1109/27.902211.
21. 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. Vol. 70. P. 4117-4130.
22. Tsurutani B., Echer E., Shibata K., et al. The interplanetary causes of geomagnetic activity during the 7-17 March 2012 interval: a CAWSES II overview. J. Space Weather Space Climate. 2014. Vol. 4, A02. DOI:https://doi.org/10.1051/swsc/2013056.
23. 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. Vol. 108, iss. A5, 1209. DOI:https://doi.org/10.1029/2002JA009808.
24. URL: http://www01.nmdb.eu/data (дата обращения 20 февраля 2023 г.).
25. URL: https://omniweb.gsfc.nasa.gov/form/dx1.html (дата обращения 3 июля 2015 г.).
26. URL: http://ckp-rf.ru/ckp/3056 (дата обращения 20 февраля 2023 г.).
27. URL: https://ckp-rf.ru/usu/433536 (дата обращения 20 февраля 2023 г.).
