Влияние геомагнитной активности, параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля на закономерности перемежаемости геомагнитных пульсаций Pi2

Влияние геомагнитной активности, параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля на закономерности перемежаемости геомагнитных пульсаций Pi2

Автор: Куражковская Н.А., Клайн Б.И.

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

Статья в выпуске: 3 т.1, 2015 года.

Бесплатный доступ

Приводятся результаты исследования влияния геомагнитной активности, параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля (ММП) на свойства перемежаемости среднеширотных серий всплесков геомагнитных пульсаций Pi2, наблюдаемых во время магнитосферных суббурь на ночной стороне магнитосферы (суббуревые Pi2) и в их отсутствие (несуббуревые Pi2). В качестве основной характеристики перемежаемости суббуревых и несуббуревых пульсаций Pi2 рассматривается показатель α, отражающий наклон кумулятивной функции распределения амплитуд всплесков. Показано, что величина и динамика показателя α различна в зависимости от планетарной геомагнитной активности, авроральной активности и интенсивности магнитосферных кольцевых токов. Обнаружено, что формы зависимостей показателя α от плотности n, скорости V, динамического давления P d солнечного ветра и B x -компоненты ММП различны. Динамика показателя α в зависимости от модуля B, B y - и B z -компонент ММП подобна. Выделены некоторые критические значения V, P d, B, B y - и B z -компонент ММП, при достижении которых нарастающая турбулентность плазмы хвоста магнитосферы во время развития суббурь начинает уменьшаться. Обнаруженные закономерности перемежаемости пульсаций Pi2 могут быть использованы для качественной оценки уровня турбулентности плазмы хвоста магнитосферы в зависимости от изменяющихся межпланетных условий.

Еще

Магнитосфера, суббури, геомагнитные пульсации, перемежаемость, турбулентность

Короткий адрес: https://sciup.org/142103567

IDR: 142103567   |   DOI: 10.12737/11551

Список литературы Влияние геомагнитной активности, параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля на закономерности перемежаемости геомагнитных пульсаций Pi2

  • Арыков А.А., Мальцев Ю.П., Головчанская И.В. Статистическое изучение поведения параметров солнечного ветра во время суббурь//Геомагнетизм и аэрономия. 2002. Т. 42, № 2. С. 163-168.
  • Берже П., Помо И., Видаль К. Порядок в хаосе. М.: Мир, 1991. 368 с.
  • Бородкова Н.Л. Воздействие больших и резких изменений динамического давления солнечного ветра на магнитосферу Земли: анализ нескольких событий//Космические иссл. 2010. Т. 48, № 1. С. 43-57. DOI: 10.1134/S001095251001003X.
  • Зеленый Л.М., Милованов А.В. Фрактальная топология и странная кинетика: от теории перколяции к проблемам космической электродинамики//Успехи физических наук. 2004. Т. 174, № 8. С. 809-852.
  • Клайн Б.И., Куражковская Н.А., Зотов О.Д. Исследование амплитудных закономерностей высокоширотных магнитных импульсов//Солнечно-земная физика. 2007. Вып. 10. С. 81-88.
  • Клайн Б.И., Куражковская Н.А., Куражковский А.Ю. Перемежаемость в волновых процессах//Физика Земли. 2008. № 10. С. 25-34 DOI: 10.1134/S1069351308100054
  • Куражковская Н.А., Клайн Б.И. Всплесковые режимы длиннопериодных иррегулярных пульсаций в диапазоне частот 2.0-6.0 мГц и суббуревая активность на ночной стороне магнитосферы//Геомагнетизм и аэрономия. 2009. Т. 49, № 4. С. 483-493 DOI: 10.1134/S0016793209040057
  • Куражковская Н.А., Клайн Б.И. Перемежаемость в среднеширотных пульсациях Pi2, наблюдаемых во время магнитосферных суббурь и в их отсутствие//Солнечно-земная физика. 2010. Вып. 15. С. 58-65.
  • Куражковская Н.А., Клайн Б.И. Некоторые особенности характеристик среднеширотных суббуревых и несуббуревых геомагнитных пульсаций Pi2 и условий их возбуждения//Геомагнетизм и аэрономия. 2014. Т. 54, № 1. С. 43-54 DOI: 10.1134/S0016793214010071
  • Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Современные проблемы нелинейной динамики. М.: Эдиториал УРСС, 2000. 336 с.
  • Писаренко В.Ф., Родкин М.В. Распределения с тяжелыми хвостами: приложения к анализу катастроф. М.: Геос, 2007. 242 с.
  • Пудовкин М.И., Распопов О.М., Клейменова Н.Г. Возмущения электромагнитного поля Земли. Часть II. Короткопериодические колебания геомагнитного поля. Л.: Изд-во ЛГУ, 1976. 271 с.
  • Рязанцева М.О., Застенкер Г.Н. Перемежаемость флуктуаций плотности солнечного ветра и ее связь с резкими скачками плотности//Космические иссл. 2008. Т. 46, № 1. С. 3-9.
  • Akasofu S.I., Chapman S., Meng C.I. The polar electrojet//J. Atmos. Terr. Phys. 1965. V. 27. P. 1275-1305.
  • Arnoldy R.L. Signature for the interplanetary medium for substorms//J. Geophys. Res. 1971. V. 76, N 22. P. 5189-5201.
  • Borovsky J.E., Funsten H.O. Role of solar wind turbulence in the coupling of the solar wind to the Earth’s magnetosphere//J. Geophys. Res. 2003. V. 108, N A6. 1246 DOI: 10.1029/2002JA009601
  • Cheng C.-C., Russell C.T. Shue J.-H. On the association of quiet-time Pi2 pulsations with IMF variations//Adv. Space Res. 2009. V. 43, Iss. 7. P. 1118-1129. 12.001 DOI: 10.1016/j.asr.2008
  • Consolini G., De Michelis P. Local intermittency measure analysis of AE-index: The directly driven and unloading component//Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32. L05101 DOI: 10.1029/2004GL022063
  • Dobias P., Wanliss J.A. Intermittency of storms and substorms: Is it related to the critical behaviour?//Ann. Geophys. 2009. V. 27. P. 2001-2018.
  • Hsu T.-S., McPherron R.L. A statistical study of the relation of Pi2 and plasma flows in the tail//J. Geophys. Res. 2007. V. 112. A05209 DOI: 10.1029/2006JA011782
  • Keiling A., Takahashi K. Review of Pi2 models//Space Sci. Rev. 2011. V. 161. P. 63-148 DOI: 10.1007/s11214-011-9818-4
  • Kim K.-H., Takahashi K., Lee D.-H., Sutcliffe P.R., Yumoto K. Pi2 pulsations associated with poleward boundary intensifications during the absence of substorms//J. Geophys. Res. 2005. V. 110. A01217 DOI: 10.1029/20043JA010780
  • Kurazhkovskaya N.A., Klain B.I. About the power law of SSC amplitudes distributions//Geophys. Res. Abstracts. General Assembly European Geosciences Union. 2008. V. 10. SRef-ID: 1607-7962/gra/EGU2008-A-01309.
  • Lui A.T.Y. Multifractal and intermittent nature of substorm-associated magnetic turbulence in the magnetotail//J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 2001. V. 63. P. 1379-1385.
  • Manneville P., Pomeau Y. Different ways to turbulence in dissipative dynamical systems//Physica D. 1980. V. 1, N 2. P. 219-226.
  • Olson J.V. Pi2 pulsations and substorm onsets: A review//J. Geophys. Res. 1999. V. 104, N 8. P. 17499-17520.
  • Parkinson M.L., Healey R.C., Dyson P.L. Solar cycle changes in the geo-effectiveness of small-scale solar wind turbulence measured by Wind and ACE at 1 AU//Ann. Geo-phys. 2007. V. 25. P. 1183-1197.
  • Rostoker G., Olson V. Pi2 micropulsations as indicators of substorm onsets and intensifications//J. Geomag. Geoelectr. 1978. V. 30. P. 135-147.
  • Saito T. Geomagnetic pulsations//Space Sci. Rev. 1969. V. 10. P. 319-412.
  • Sornette D. Critical Phenomena in Natural Sciences. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2006. 528 p.
  • Stepanova M.V., Antonova E.E., Foppiano A.J., Rosenberg T.J. Intermittency in the auroral absorption fluctuations as manifestation of magnetospheric turbulence//Adv. Space Res. 2006. V. 37. P. 559-565 DOI: 10.1016/j.asr.2005.04.112
  • Stepanova M., Pinto V., Valdivia J.A., Antonova E.E. Spatial distribution of the eddy diffusion coefficients in the plasma sheet during quiet time and substorms from THEMIS satellite data//J. Geophys. Res. 2011. V. 116. A00I24 DOI: 10.1029/2010JA015887
  • Stepanova M., Antonova E.E. Role of turbulent transport in the evolution of the k distribution functions in the plasma sheet//J. Geophys. Res. Space Phys. 2015. V. 120. P. 3702-3714 DOI: 10.1002/2014JA020684
  • Tanskanen E.I. A comprehensive high-throughput analysis of substorms observed by IMAGE magnetometer network: Years 1993-2003 examined//J. Geophys. Res. 2009. V. 114, A05204 DOI: 10.1029/2008JA013682
  • Yordanova E., Balogh A., Noullez A., von Steiger R. Turbulence and intermittency in the heliospheric magnetic field in fast and slow solar wind//J. Geophys. Res. 2009. V. 114, A08101 DOI: 10.1029/2009JA014067
  • Zimbardo G., Greco A., Taktakishvili A.L., Veltri P., Zelenyi L.M. Magnetic turbulence and particle dynamics in the Earth’s magnetotail//Ann. Geophys. 2003. V. 21. P. 1947-1953.
  • Zotov O.D., Klain B.I., Kurazhkovskaya N.A. Stochastic resonance in the earth’s magnetosphere dynamics//Proc. 7th International Conference “Problems of Geocosmos”, St. Petersburg, May 26-30, 2008/Eds. V.N. Troyan, M. Hayakawa, V.S. Semenov. SPb. 2008. P. 360-364.
  • http://swdcwww.kugi.kyoto-u.ac.jp/index.html.
  • http://omniweb.gsfc.nasa.gov/ow.html.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp