<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Solnechno-Zemnaya Fizika</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Solnechno-Zemnaya Fizika</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Солнечно-земная физика</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2712-9640</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">6a9c142032807fdbab85a54f</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/szf-34201706</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Результаты  исследований</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Results of current research</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Результаты  исследований</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Synchronization of geomagnetic and ionospheric disturbances over Kazan station</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Событие синхронных возмущений в ионосфере и геомагнитном поле над станцией Казань</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Бархатова</surname>
       <given-names>Оксана Михайловна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Barhatova</surname>
       <given-names>Oksana Mihaylovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>o.barkhatova@inbox.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат физико-математических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of physical and mathematical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Косолапова</surname>
       <given-names>Наталия Валентиновна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kosolapova</surname>
       <given-names>Natalia Valentinovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Бархатов</surname>
       <given-names>Николай Александрович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Barhatov</surname>
       <given-names>Nikolay Aleksandrovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>nbarkhatov@inbox.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор физико-математических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of physical and mathematical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-4"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Ревунов</surname>
       <given-names>Сергей Евгеньевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Revunov</surname>
       <given-names>Sergey Evgenyevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>revunov@inbox.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат физико-математических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of physical and mathematical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-5"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет</institution>
     <city xml:lang="ru">Нижний Новгород</city>
     <country country="RU" xml:lang="ru">Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering</institution>
     <city xml:lang="en">Nizhny Novgorod</city>
     <country country="RU" xml:lang="en">Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина</institution>
     <city xml:lang="ru">Нижний Новгород</city>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Minin Nizhny Novgorod State Pedagogical University</institution>
     <city xml:lang="en">Nizhny Novgorod</city>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Нижегородский государственный педагогический университет им. К. Минина</institution>
     <country country="RU" xml:lang="ru">Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Нижегородский государственный педагогический университет им. К. Минина</institution>
     <country country="RU" xml:lang="en">Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-4">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Нижегородский государственный педагогический университет им. К. Минина</institution>
     <city xml:lang="ru">Нижний Новгород</city>
     <country country="RU" xml:lang="ru">Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Minin Nizhny Novgorod State Pedagogical University</institution>
     <city xml:lang="en">Nizhny Novgorod</city>
     <country country="RU" xml:lang="en">Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-5">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Нижегородский государственный педагогический университет им. К. Минина</institution>
     <city xml:lang="ru">Нижний Новгород</city>
     <country country="RU" xml:lang="ru">Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Minin Nizhny Novgorod State Pedagogical University</institution>
     <city xml:lang="en">Nizhny Novgorod</city>
     <country country="RU" xml:lang="en">Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>3</volume>
   <issue>4</issue>
   <fpage>63</fpage>
   <lpage>73</lpage>
   <permissions>
    <copyright-statement xml:lang="ru">© Бархатова О.М., Косолапова Н.В., Бархатов Н.А., Ревунов С.Е.</copyright-statement>
    <copyright-statement xml:lang="en">© Barhatova O.M., Kosolapova N.V., Barhatov N.A., Revunov S.E.</copyright-statement>
    <copyright-holder xml:lang="ru">Бархатова Оксана Михайловна, Косолапова Наталия Валентиновна, Бархатов Николай Александрович, Ревунов Сергей Евгеньевич</copyright-holder>
    <copyright-holder xml:lang="en">Barhatova Oksana Mihaylovna, Kosolapova Natalia Valentinovna, Barhatov Nikolay Aleksandrovich, Revunov Sergey Evgenyevich</copyright-holder>
   </permissions>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/publications/6a9c142032807fdbab85a54f/view">https://naukaru.ru/en/nauka/publications/6a9c142032807fdbab85a54f/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Выполнен анализ явлений, сопровождающих событие синхронной ночной ионосферной и геомагнитной возмущенности в УНЧ-диапазоне с периодами 35–50 мин в районе среднеширотной станции Казань в глобально-магнитоспокойное время. Сопоставление динамических спектров и вейвлет-картин изучаемой возмущенности показало совпадающие спектральные особенности одновременных возмущений критической частоты слоя F2 и H-, D-, Z-компонент геомагнитного поля. Принадлежность рассматриваемых возмущений к классу быстрых магнитозвуковых волн установлена изучением спектральных особенностей критической частоты слоя F2 над Казанью и возмущений H- и D-компонент геомагнитного поля на магнитных станциях, отличающихся от Казани по долготе и широте. Анализ параметров солнечного ветра, межпланетного магнитного поля (ММП) и значений аврорального индекса AL в рассматриваемом временном интервале показал, что изучаемое событие связано с возмущенностью Bz-компоненты ММП и происходит в условиях развития суббури.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>We have analyzed the phenomena which accompany synchronization of night-time ionospheric and geomagnetic disturbances in an ULF range with periods 35–50 min near the mid-latitude station Kazan during a global magnetically quiet period. The comparison between dynamic spectra and wavelet patterns of these disturbances has revealed that spectral features of simultaneous disturbances of the F2-layer critical frequency and H, D, Z geomagnetic field components are similar. By studying spectral features of the F2-layer critical frequency over Kazan and disturbances of the H and D geomagnetic field components at magnetic stations which differ from Kazan in longitude and latitude, we have established that the disturbances considered belong to the class of fast magnetosonic waves. The analysis of solar wind parameters, interplanetary magnetic field (IMF), and values of the auroral index AL in the period under study has shown that this event is associated with IMF Bz component disturbances and occurs during substorm development.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>возмущения ионосферы</kwd>
    <kwd>возмущения геомагнитного поля</kwd>
    <kwd>межпланетное магнитное поле</kwd>
    <kwd>суббуря</kwd>
    <kwd>магнитогидродинамические возмущения</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>ionospheric disturbances</kwd>
    <kwd>geomagnetic field disturbances</kwd>
    <kwd>interplanetary magnetic field</kwd>
    <kwd>substorm</kwd>
    <kwd>magnetohydrodynamic disturbances</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>ВВЕДЕНИЕ
Одной из важных задач исследования ионосферной и геомагнитной возмущенности является установление естественных и искусственных источников волн магнитогидродинамической (МГД) природы. К настоящему времени известно, что магнитосфера Земли является природным резонатором для альвеновских, быстрых (БМЗ) и медленных магнитозвуковых (ММЗ) волн [Гульельми, Троицкая, 1973]. Распространение альвеновских и ММЗ-волн привязано к геомагнитному полю и при их отражении от проводящей ионосферы в магнитосфере возникают стоячие МГД-волны. Источниками этих волн в магнитосфере Земли может быть быстрый магнитный звук. В свою очередь, БМЗ-волны могут проникать в магнитосферу из солнечного ветра (СВ) или генерироваться неустойчивостью Кельвина—Гельмгольца на магнитопаузе при обтекании потоком СВ [Мишин, Томозов, 2014]. Скорость распространения МГД-возмущений в магнитосфере может изменяться в пределах от сотен до тысяч километров в секунду. С подобными колебаниями в настоящее время связывают геомагнитные пульсации — ультранизкочастотные (УНЧ) периодические магнитосферные возмущения, частотный диапазон которых составляет от 1 мГц до 5 Гц.
Появление МЗ-волн в магнитосферно-ионосферной среде часто связывают с развитием геомагнитной бури. Например, в работе [Vorontsova et al., 2016] на фазе восстановления сильной магнитной бури были обнаружены геомагнитные пульсации диапазона Pc5, во время которых по GPS-данным было отмечено увеличение полного электронного содержания (ПЭС) на высоте слоя F2. Авторы высказали предположение, что за одновременные плазменные и геомагнитные возмущения может быть ответственна МЗ-волна. Однако возбуждение МГД-волн в магнитосфере и проводящих слоях ионосферы необязательно может быть связано с развитием глобальных геомагнитных возмущений. Например, авторами работ [Бархатова и др., 2009; Barkhatova et al., 2015] были обнаружены волны МЗ-типа, генерируемые восточным электроджетом и землетрясениями большой магнитуды. При этом наряду с возмущениями геомагнитного поля в УНЧ-диапазоне отмечались синхронные возмущения в проводящем слое F2 ионосферы.
Основной целью настоящего исследования является анализ явлений, сопровождающих событие синхронной ночной ионосферной и магнитной возмущенности, отмеченное в глобально-магнитоспо-койное время по минутным данным среднеширотной станции Казань. Рассматриваемое явление имело кратковременный характер и наблюдалось в течение 50 мин в частотном диапазоне от 0.5 до 1 мГц (периоды 15–30 мин), т. е. в области УНЧ-колебаний. Отмеченная синхронизация дает основания полагать, что обнаруженные возмущения имеют МЗ-природу. Для определения характерных параметров этих ионосферных и магнитных возмущений были использованы методы динамического и спектрального вейвлет-анализа, достаточные для установления диапазона частот и моментов их синхронизации. В моменты возникновения рассматриваемой МЗ-возму-щенности в районе ст. Казань изучены вариации геомагнитного поля на станциях, удаленных от нее по долготе и широте. С целью поиска причин рассматриваемой возмущенности во время ее регистрации выполнен анализ внемагнитосферных процессов, включающих изменения динамики компонент ММП, скорости и концентрации протонов в СВ. Определена связь обнаруженной ионосферной и магнитной возмущенности с суббуревой активностью, определяемой по значениям AL-индекса.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бархатов Н.А., Воробьев В.Г., Ревунов С.Е., Ягодкина О.И. Проявление динамики параметров солнечного ветра на формирование суббуревой активности // Геомагнетизм и аэрономия. 2017. Т. 57, № 3. С. 251-256.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Barkhatov N.A., Vorobyev V.G., Revunov S.E., Yagodkina O.I. Effect of solar wind dynamics on substorm activity formation. Geomagnetizm i aeronomiya [Geomagnetism and aeronomy]. 2017, vol. 57, no. 3, pp. 251-256. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бархатова О.М., Бархатов Н.А., Григорьев Г.И. Обнаружение магнитогравитационных волн в ионосфере по анализу максимально наблюдаемых частот на трассах наклонного зондирования // Изв. вузов. Радиофизика. 2009. Т. 52, № 10. С. 761-778.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Barkhatova O.M., Barkhatov N.A., Grigoryev G.I. Detection of magneto-gravity waves in the ionosphere from the analysis of maximum observed frequencies at oblique sounding paths. Izvestiya vuzov. Radiofizika [Transactions of Higher School: Radiophysics]. 2009, vol. 52, no. 10, pp. 761-778. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Белаховский В.Б., Пилипенко В.А., Самсонов С.Н. Иррегулярные Pi3 пульсации и их связь с потоками заряженных частиц в магнитосфере и ионосфере. Proc. XXXVIII Annual Seminar “Physics of Auroral Phenomena”. Apatity. 2015. P. 71-74.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Barkhatova O.M., Barkhatov N.A., Kosolapova N.V. Distribution of magnetogravity waves during strong earthquakes (M&gt;6.5) preparation periods. Geomagnetism and Aeronomy. 2015, vol. 55, no. 3, pp. 369-377.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Воробьев В.Г., Ягодкина О.И., Зверев В.Л. Исследование изолированных суббурь: условия генерации и характеристики различных фаз // Геомагнетизм и аэрономия. 2016. Т. 56, № 6. С. 721-732. DOI: 10.7868/S001679401606016X.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Belakhovsky V.B., Pilipenko V.A., Samsobov S.N. Irregular Pi3 pulsations and their correlation with charged particle fluxes in the magnetosphere and ionosphere. Proc. XXXVIII Annual Seminar “Physics of Auroral Phenomena”. Apatity. 2015, pp. 71-74. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гульельми А.В., Троицкая В.А. Геомагнитные пульсации и диагностика магнитосферы. М.: Наука, 1973. C. 208.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Guglielmi A.V., Troitskaya V.A. Geomagnetic pulsations and diagnostics of the magnetosphere. Moscow, Nauka Publ., 1973, p. 208. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Мишин В.В., Томозов В.М. Проявления неустойчивости Кельвина-Гельмгольца в атмосфере солнца, солнечном ветре и магнитосфере земли // Солнечно-земная физика. 2014. Вып. 25. С. 10-20.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Henderson M.G., Reeves G.D., Belian R.D., Murphree J.S. Observations of magnetospheric substorms occurring with no apparent solar wind/IMF trigger. J. Geophys. Res. 1996, vol. 101, no. A5, pp. 10773-10792.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Barkhatova O.M., Barkhatov N.A., Kosolapova N.V. Distribution of magnetogravity waves during strong earthquakes (M&gt;6.5) preparation periods // Geomagnetism and Aeronomy. 2015. V. 55, N 3. P. 369-377.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lyons L.R. Substorms: Fundamental observational features, distinction from other disturbances, and external triggering. J. Geophys. Res. 1996, vol. 101, no. A6, pp. 13011-13026. DOI: 10.1029/ 95JA01987.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Henderson M.G., Reeves G.D., Belian R.D., Murphree J.S. Observations of magnetospheric substorms occurring with no apparent solar wind/IMF trigger // J. Geophys. Res. 1996. V. 101, N A5. P. 10773-10792.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">McPherron, R. L., Russell C. T., Aubry M.P. Satellite studies of magnetospheric substorms on August 15, 1968: 9. Phenomenological model for substorms. J. Geophys. Res. 1973, vol. 78, no. 16, pp. 3131-3149.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Lyons L.R. Substorms: Fundamental observational features, distinction from other disturbances, and external triggering // J. Geophys. Res. 1996. V. 101, N A6. P. 13011-13026. DOI: 10.1029/95JA01987.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mishin V.V., Tomozov V.M. Manifestations of Kelvin-Helmholtz instability. Solar-Terrestrial Physics. 2014, iss. 25, pp. 10-20.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">McPherron, R. L., Russell C. T., Aubry M.P. Satellite studies of magnetospheric substorms on August 15, 1968: 9. Phenomenological model for substorms // J. Geophys. Res. 1973. V. 78, N 16. P. 3131-3149.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Morley S.K., Freeman M.P. On the association between northward turnings of the interplanetary magnetic field and substorm onsets. Geophys. Res. Lett. 2007, vol. 34, L08104. DOI: 10.1029/2006GL028891.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Morley S.K., Freeman M.P. On the association between northward turnings of the interplanetary magnetic field and substorm onsets // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34, L08104. DOI: 10.1029/2006GL028891.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vorobyev V.G., Yagodkina O.I., Zverev V.L. Research into isolated substorms: generation conditions and and characteristics of different phases Geomagnetizm i aeronomiya [Geomagnetism and aeronomy]. 2016, vol. 56, no. 6, pp. 721-732. DOI: 10.7868/S001679401606016X. (In Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Vorontsova E., Pilipenko V., Fedorov E., et al. Modulation of total electron content by global Pc5 waves at low latitudes // Adv. Space Res. 2016. N. 57. P. 309-319.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vorontsova E., Pilipenko V., Fedorov E., et al. Modulation of total electron content by global Pc5 waves at low latitudes. Adv. Space Res. 2016, no. 57, pp. 309-319.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
