Статистические взаимосвязи вариаций геомагнитного поля, аврорального электроджета и геоиндуцированных токов

Статистические взаимосвязи вариаций геомагнитного поля, аврорального электроджета и геоиндуцированных токов

Автор: Воробьев А.В., Пилипенко В.А., Сахаров Я.А., Селиванов В.Н.

Журнал: Солнечно-земная физика @solnechno-zemnaya-fizika

Статья в выпуске: 1 т.5, 2019 года.

Бесплатный доступ

На основе данных за 2015 г. магнитных обсерваторий сети IMAGE и станции по регистрации геоиндуцированных токов (ГИТ) в линии электропередачи исследуются корреляционные взаимосвязи между вариациями геомагнитного поля и ГИТ. Наибольшую корреляцию интенсивность ГИТ имеет с вариабельностью поля | d B/ dt | ( R >0.7), при этом коэффициенты корреляции ГИТ с вариациями производных Х- и Y- компонент близки. Суточный ход как среднего значения вариабельности поля | d B/ dt |, так и интенсивности ГИТ имеет широкий ночной максимум, связанный с электроджетом, и утренний максимум, предположительно обусловленный интенсивными геомагнитными пульсациями типа Рс5-Pi3. Построена регрессионная линейная модель для оценки величины ГИТ по производной по времени геомагнитного поля и AE -индексу. Статистические распределения плотности вероятности значений AE -индекса, производной геомагнитного поля и ГИТ соответствуют логарифмически нормальному закону. На основании построенных распределений оценены вероятности экстремальных значений изучаемых величин.

Еще

Геомагнитное поле, геомагнитные вариации, геоиндуцированные токи, авроральный электроджет

Короткий адрес: https://sciup.org/142220320

IDR: 142220320   |   DOI: 10.12737/szf-51201905

Список литературы Статистические взаимосвязи вариаций геомагнитного поля, аврорального электроджета и геоиндуцированных токов

  • Белаховский В.Б., Пилипенко В.А., Сахаров Я.А., Селиванов В.Н. Характеристики вариабельности геомагнитного поля для изучения воздействия магнитных бурь и суббурь на электроэнергетические системы//Физика Земли. 2018. № 1. С. 56-68 DOI: 10.7868/S0002333718010052
  • Большев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики: М.: Наука, 1983. 535 с.
  • Вахнина В.В. Моделирование режимов работы силовых трансформаторов систем электроснабжения при геомагнитных бурях. Тольяттинский государственный университет, 2012. 103 c.
  • Дворкович В.П., Дворкович А.В. Оконные функции для гармонического анализа сигналов. М.: Техносфера, 2014. 112 с.
  • Клейменова Н.Г., Козырева О.В. Пространственно-временная динамика геомагнитных пульсаций Pi3 и Pc5 во время экстремальных магнитных бурь в октябре 2003 г. // Геомагнетизм и аэрономия. 2005. Т. 45, № 1. С. 75-83.
  • Козак Л.В., Савин С.П., Будаев В.П. и др. Характер турбулентности в пограничных областях магнитосферы Земли//Геомагнетизм и аэрономия. 2012. Т. 52, № 4. С. 470-481.
  • Пилипенко В.А., Браво М., Романова Н.В. и др. Геомагнитный и ионосферный отклики на межпланетную ударную волну 17 марта 2015 г. // Физика Земли. 2018. № 5. С. 61-80
  • DOI: 10.1134/S0002333718050125
  • Писаренко В.Ф., Родкин М.В. Распределения с тяжелыми хвостами: приложения к анализу катастроф. М.: ГЕОС, 2007. 242 с.
  • Сушко В.А., Косых Д.А. Геомагнитные штормы. Угроза национальной безопасности России // Новости Электротехники. 2013. № 4 (82). C. 25-28.
  • Ягова Н.В., Лхамдондог А.Д., Гусев Ю.П. и др. Частоты появления экстремальных значений производных по времени геомагнитного поля, потенциально опасных для промышленных электрических сетей, по данным многолетних наблюдений на сети IMAGE//Труды Всероссийской конференции «Гелиогеофизические исследования в Арктике», Апатиты, 19-23 сентября 2016. ПГИ РАН, 2016. С. 81-84.
  • Ягова Н.В., Пилипенко В.А., Федоров Е.Н. и др. Геоиндуцированные токи и космическая погода: Pi3-пульсации и экстремальные значения производных по времени горизонтальных компонент геомагнитного поля//Физика Земли. 2018. № 5. С. 89-103
  • DOI: 10.1134/S0002333718050137
  • Boteler D.H., Pirjola R.J., Nevanlinna H. The effects of geomagnetic disturbances on electrical systems at the Earth’s surface//Adv. Space. Res. 1998. V. 22, iss. 1. P. 17-27
  • DOI: 10.1016/S0273-1177(97)01096-X
  • Chisham G., Freeman M.P. On the non-Gaussian nature of ionospheric vorticity//Geophys. Res. Lett. 2010. V. 37, iss. 12, L12103
  • DOI: 10.1029/2010GL043714
  • Consolini G., de Michelis P. Non-Gaussian distribution function of AE-index fluctuations: evidence for time intermittency//Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25, iss. 21. P. 4087-4090
  • DOI: 10.1029/1998GL900073
  • Fiori R.A.D., Boteler D.H., Gillies D.M. Assessment of GIC risk due to geomagnetic sudden commencements and identification of the current systems responsible//Space Weather. 2014. V. 12, iss. 1. P. 76-91
  • DOI: 10.1002/2013SW000967
  • Kappenman J.G. An overview of the impulsive geomagnetic field disturbances and power grid impacts associated with the violent Sun-Earth connection events of 29-31 October 2003 and a comparative evaluation with other contemporary storms//Space Weather. 2005. V. 3, iss. 1, S08C01
  • DOI: 10.1029/2004SW000128
  • Kelly G.S., Viljanen A., Beggan C., Thomson A.W.P. Understanding GIC in the UK and French high voltage transmission systems during severe magnetic storms//Space Weather. 2017. V. 14, iss. 1. P. 99-114
  • DOI: 10.1002/2016SW001469
  • Pahud D.M., Rae I.J., Mann I.R., et al. Ground-based Pc5 ULF wave power: solar wind speed and MLT dependence//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2009. V. 71, N 10-11. P. 1082-1092
  • DOI: 10.1016/j.jastp.2008.12.004
  • Pirjola R., Pulkkinen A., Viljanen A. Studies of space weather effects on the finnish natural gas pipeline and on the finnish high-voltage power system//Adv. Space Res. 2003. V. 31, iss. 4. P. 795-805
  • DOI: 10.1016/S0273-1177(02)00781-0
  • Pulkkinen A., Bernabeu E., Eichner J., et al. Generation of 100-year geomagnetically induced current scenarios//Space Weather. 2012. V. 10, iss. 4, S04003. 10.1029/2011 SW000750
  • DOI: :10.1029/2011SW000750
  • Sakharov Ya.A., Danilin A.N., Ostafiychuk R.M. Registration of GIC in power systems of the Kola Peninsula//Proc. of 7th Intern. Symp. on Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology. St. Petersburg, June 26-29, 2007. P. 291-293.
  • Sakharov Ya.A., Danilin A.N., Ostafiychuk R.M., et al. Geomagnetically induced currents in the power systems of the Kola peninsula at solar minimum//Proc. of 8th Intern. Symp. Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology. St. Petersburg, 2009. P. 237-238.
  • Stauning P. Multi-station basis for Polar Cap (PC) indices: ensuring credibility and operational reliability//J. Space Weather Space Climate. 2018. V. 8, A07. 14 p. 10.1051/swsc/2017036
  • DOI: :10.1051/swsc/2017036
  • Viljanen A. The relation between geomagnetic variations and their time derivatives and implications for estimation of induction risks//Geophys. Res. Lett. 1997. V. 24. P. 631-634
  • DOI: 10.1029/97GL00538
  • Viljanen A., Tanskanen E. Climatology of rapid geomagnetic variations at high latitudes over two solar cycles//Ann. Geophys. 2011. V. 29. P. 1783-1792
  • DOI: 10.5194/angeo-29-1783-2011
  • Viljanen A., Tanskanen E.I., Pulkkinen A. Relation between substorm characteristics and rapid temporal variations of the ground magnetic field//Ann. Geophys. 2006. V. 24. P. 725-733
  • DOI: 10.5194/angeo-24-725-2006
  • Weigel R.S., Klimas A.J., Vassiliadis D. Solar wind coupling and predictability of ground magnetic fields and their time derivatives//J. Geophys. Res. 2003. V. 108, N A7, 1298
  • DOI: 10.1029/2002JA009627
  • URL: http://eurisgic.org (дата обращения 9 сентября 2018 г.).
  • URL: www.geo.fmi.fi/image (дата обращения 9 сентября 2018 г.).
  • URL: http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/aedir (дата обращения 9 сентября 2018 г.).
  • URL: http://www.geophys.aari.ru (дата обращения 9 сентября 2018 г.).
  • URL: http://space.fmi.fi/image/www (дата обращения 9 сентября 2018 г.).
  • URL: http://space.fmi.fi/image (дата обращения 9 сентября 2018 г.).
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp