Влияние параметра b солнечного ветра на статистические характеристики Ap-индекса в цикле солнечной активности

Автор: Зотов О.Д., Клайн Б.И., Куражковская Н.А.

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

Статья в выпуске: 4 т.5, 2019 года.

Бесплатный доступ

Исследовано влияние параметра β солнечного ветра (отношение плазменного давления к магнитному) на статистические характеристики А р-индекса, отражающего триггерное поведение активности магнитосферы Земли. Триггерный эффект в динамике магнитосферы заключается в резком переходе от периодического режима к хаотическому в цикле солнечной активности. Показано, что кумулятивные функции распределения амплитуд и спектры мощности А p-индекса как периодического, так и хаотического режима хорошо аппроксимируются степенными и экспоненциальными функциями соответственно. При этом показатели степенных функций и показатели, характеризующие наклон спектра А p-индекса, существенно различаются по величине для периодического и хаотического режимов. Обнаружено, что величина А p нелинейно зависит от β для обоих режимов динамики магнитосферы. Максимум амплитуды А p-индекса для периодического режима наблюдается при β>1, а хаотического - при β

Еще

Магнитосфера, солнечная активность, аp-индекс, триггерный режим, перемежаемость

Короткий адрес: https://sciup.org/142222498

IDR: 142222498 | DOI: 10.12737/szf-54201906

Список литературы Влияние параметра b солнечного ветра на статистические характеристики Ap-индекса в цикле солнечной активности

1. Веселовский И.С., Дмитриев А.В., Суворова А.В. Алгебра и статистика солнечного ветра // Космические исследования. 2010. Т. 48, № 2. С. 115-130.
2. Ермолаев Ю.И., Николаева Н.С., Лодкина И.Г., Ермолаев М.Ю. Каталог крупномасштабных явлений солнечного ветра для периода 1976-2000 гг. // Космические исследования. 2009. Т. 47, № 2. С. 99-113.
3. Зотов О.Д., Клайн Б.И. Триггерный режим в динамике магнитосферы // Триггерные эффекты в геосистемах: материалы IV Всероссийской конференции с международным участием (Москва, 6-9 июня 2017 г.) / Под ред. В.В. Адушкина, Г.Г. Кочаряна. ИДГ РАН. М.: ГЕОС, 2017. С. 442-449.
4. Зотов О.Д., Клайн Б.И., Куражковская Н.А. Особенности динамики магнитосферы в цикле солнечной активности // Проблемы геокосмоса: материалы 12-й международной школы-конференции. Санкт-Петербург, Петергоф. 8-12 октября 2018 г. / Отв. редакторы: Н.Ю. Бобров, Н.В. Золотова, А.А. Костеров, Т.Б. Яновская. СПб.: Изд-во ВВМ, 2018. C. 320-325.
5. Куражковская Н.А., Клайн Б.И. Влияние геомагнитной активности, параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля (ММП) на закономерности перемежаемости геомагнитных пульсаций Pi2 // Солнечно-земная физика. 2015. Т. 1, № 3. С. 11-20. DOI: 10.12737/11551.
6. Лившиц И.М., Обридко В.Н. Изменения дипольного магнитного момента Солнца в течение цикла активности // Астрономический журнал. 2006. Т. 83, № 11. С.1031-1041.
7. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Современные проблемы нелинейной динамики. М.: Эдиториал УРСС, 2000. 335 с.
8. Рязанцева М.О., Застенкер Г.Н. Перемежаемость флуктуаций плотности солнечного ветра и ее связь с резкими скачками плотности // Космические исследования. 2008. Т. 46, № 1. С. 3-9.
9. Чернышов А.А., Карельский К.В., Петросян А.С. Подсеточное моделирование для исследования сжимаемой магнитогидродинамической турбулентности космической плазмы // УФН. 2014. Т. 184, № 5. C. 457-492. DOI: 10.3367/UFNr.0184.201405a.0457.
10. 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, iss. A6, 1246. DOI: 10.1029/2002JA009601.
11. Burlaga L.F. Intermittent turbulence in the solar wind // J. Geophys. Res. 1991. V. 96. P. 5847-5851. DOI: 10.1029/ 91JA00087.
12. D’Amicis R., Bruno R., Bavassano B. Geomagnetic activity driven by solar wind turbulence // Adv. Space Res. 2010. V. 46, iss. 4. P. 514-520. DOI: 10.1016/j.asr.2009.08.031.
13. Holappa L., Mursula K., Asikainen T. A new method to estimate annual solar wind parameters and contributions of different solar wind structures to geomagnetic activity // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2014. V. 119. P. 9407-9418. DOI: 10.1002/2014JA020599.
14. Horsthemke W., Lefever R. Noise-Induced Transitions. Theory and Applications in Physics, Chemistry, and Biology. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 1984. 322 p. (Springer Series in Synergetics. V. 15.).
15. Johnson J.R., Wing S. A solar cycle dependence of nonlinearity in magnetospheric activity // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. A04211. DOI: 10.1029/2004JA010638.
16. Marsch E., Tu C.-Y. Intermittency, non-Gaussian statistics and fractal scaling of MHD fluctuations in the solar wind // Nonlin. Processes Geophys. 1997. V. 4. P. 101-124.
17. Ohtomo N., Tokiwano K., Tanaka Y, Sumi A., Terach S. Exponential characteristics of power spectral densities caused by chaotic phenomena // J. Phys. Soc. Japan. 1995. V. 64, iss. 4. P. 1104-1113.
18. Schreiber H. On the periodic variations of geomagnetic activity indices Ap and ap // Ann. Geophys. 1998. V. 16. P. 510-517.
19. Sigeti D.E. Exponential decay of power spectra at high frequency and positive Lyapunov exponents // Physica D. 1995. V. 82, iss. 1-2. P. 136-153. DOI: 10.1016/0167-2789(94)00225-F.
20. Sigeti D., Horsthemke W. High-frequency power spectra for systems subject to noise // Phys. Rev. A. 1987. V. 35, N 5. P. 2276-2282. DOI: 10.1103/physreva.35.2276.
21. Sokolov I.V., van der Holst B., Oran R., et al. Magnetohydrodynamic waves and coronal heating: unifying empirical and MHD turbulence models // Astrophys. J. 2013. V. 764, N 1, 13 p. DOI: 10.1088/0004-637X/764/1/23.
22. Valsakumar M.C., Satyanarayana S.V.M., Sridhar V. Signature of chaos in power spectrum // Pramana - journal of physics. 1997. V. 48, N 1. P. 69-85. DOI: 10.1007/BF02845623.
23. Vӧrӧs Z., Jankovicová D., Kovács P. Scaling and singularity characteristics of solar wind and magnetospheric fluctuations // Nonlin. Processes Geophys. 2002. V. 9. P. 149-162.
24. Webb D.F., Crooker N.U., Plunkett S.P., St. Cyr O.C. The solar sources of geoeffective structure // Space Weather. 2001. P. 123-141. (AGU Geophys. Monogr. V. 125). DOI: 10.1029/ GM125p0123.
25. Xu F., Borovsky J.E. A new four-plasma categorization scheme for the solar wind // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015. V. 120. P. 70-100. DOI: 10.1002/2014JA020412.
26. 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.
27. Zotov O.D., Klain B.I., Kurazhkovskaya N.A. Stochastic resonance in the Earth’s magnetosphere dynamics // Proceedings of the 7th International Conference “Problems of Geocosmos”. St. Petersburg, Russia, 26-30 May 2008 / Ed. by V.N. Troyan, M. Hayakawa, and V.S. Semenov. St. Petersburg, 2008. P. 360-364.
28. URL: www.wdcb.ru (дата обращения 16 апреля 2019 г.).
29. URL: http://swdcwww.kugi.kyoto-u.ac.jp/index.html (дата обращения 15 мая 2019 г.).
30. URL: https://omniweb.gsfc.nasa.gov/ow.html (дата обращения 15 мая 2019 г.).

Еще

Статья научная