Возмущенная магнитосфера 7-8 ноября 2004 г. и вариации жесткости обрезания космических лучей: широтные эффекты

Возмущенная магнитосфера 7-8 ноября 2004 г. и вариации жесткости обрезания космических лучей: широтные эффекты

Автор: Данилова О.А., Птицына Н.Г., Тясто М.И., Сдобнов В.Е.

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

Статья в выпуске: 3 т.6, 2020 года.

Бесплатный доступ

Мы изучили особенности широтного поведения жесткости обрезания космических лучей, а также их чувствительности к Bz - и By -компонентам межпланетного магнитного поля и индексам геомагнитной активности Dst и K p во время различных фаз магнитной бури 7-8 ноября 2004 г. Жесткости обрезания рассчитаны двумя методами: спектрографической глобальной съемки по наблюдательным данным регистрации космических лучей мировой сети станций и методом, в котором траектории частиц космических лучей вычисляются численно в модельном магнитном поле магнитосферы. Найдено, что чувствительность наблюдательных жесткостей обрезания к Dst меняется с широтой (пороговой жесткостью станций наблюдения) в антифазе с изменениями чувствительности к By . Во время восстановительной фазы бури корреляция Dst с By существенно больше, чем с Bz , а корреляция K p больше с Bz , чем с By . Показано, что преимущественный вклад в развитие токовых систем, определяющих эволюцию Dst на восстановительной фазе бури, вносит By -компонента.

Еще

Жесткость геомагнитного обрезания, межпланетное магнитное поле, индексы геомагнитной активности, фазы магнитной бури

Короткий адрес: https://sciup.org/142225913

IDR: 142225913   |   DOI: 10.12737/szf-63202005

Список литературы Возмущенная магнитосфера 7-8 ноября 2004 г. и вариации жесткости обрезания космических лучей: широтные эффекты

  • Буров В.А., Мелешков Ю.С., Очелков Ю.П. Методика оперативной оценки уровня радиационной опасности, обусловленной возмущениями космической погоды, при авиаперевозках // Гелиогеофиз. иссл. 2014. Вып. 7. С. 61-81.
  • Данилова О.А., Демина И.А., Птицына Н.Г., Тясто М.И. Картирование жесткости обрезания космических лучей во время главной фазы магнитной бури 20 ноября 2003 г. // Геомагнетизм и аэрономия. 2019. Т. 59, № 2. С. 160-167.
  • Дворников В.М., Сдобнов В.Е. Изменения жесткости геомагнитного обрезания космических лучей в отдельных пунктах Азиатского региона в период экстремальных событий 2003 г. // Солнечно-земная физика. 2009. Вып. 14. С. 23-26.
  • Ермолаев Ю.И., Зеленый Л.М., Застенкер Г.Н. и др. Год спустя: солнечные и гелиосферные и магнитосферные возмущения в ноябре 2004 г. // Геомагнетизм и аэрономия. 2005. Т. 45, № 6. C. 681-719.
  • 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/S0016793219050098
  • Antonova O.F., Baisultanova LM.., Belov A.V., et al. The longitude and latitude dependences of the geomagnetic cutoff rigidity variations during strong magnetic storms // Proc. 21st International Cosmic Ray Conference. January 1990. Adelaide, Australia. V. 7. P. 10-13.
  • 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. V. 110. A09S20.
  • DOI: 10.1029/2005JA011067
  • Borovsky J.E. Canonical correlation analysis of the combined solar wind and geomagnetic index data sets // J. Geophys. Res. 2014. V. 119. P. 5364-5381.
  • DOI: 10.1002/2013JA019607
  • Borovsky J.E., Birn J. The solar wind electric field does not control the dayside reconnection rate // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2014. V. 119. P. 751-760.
  • DOI: 10.1002/2013JA019193
  • Borovsky J.E., Shprits Y. Is the Dst index sufficient to define all geospace storms? // J. Geophys. Res. 2017. V. 122. Iss. 11. P. 11543-11547.
  • Burton R.K., McPherron R.L., Russell C.T. An empirical relationship between interplanetary conditions and Dst // J. Geophys. Res. 1975. V. 80. Iss. 31. P. 4204-4214.
  • DOI: 10.1029/JA080i031p04204
  • Crooker N.U. Solar and geliospheric geoeffective disturbances // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2000. V. 62. P. 1071-1085.
  • Daglis I.A., Thorne R.M., Baumjohann W., Orisini S. The terrestrial ring current: Origin, formation, evolution, and decay // Rev. Geophys. 1999. V. 37. P. 407-438.
  • Dorman L.I. Elementary Particle and Cosmic Ray Physics. Elsevier, New York, 1963. 456 p.
  • Dubyagin S., Ganushkina N., Kubyshkina M., Liemohn M. Contribution from different current systems to SYM and ASY midlatitude indices // J. Geophys. Res. 2014. V. 119. P. 7243-7263.
  • DOI: 10.1002/2014JA020122
  • Dungey J.W. Interplanetary magnetic field and the auroral zones // Phys. Rev. Lett. 1961. V. 6. P. 47-48.
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.6.47
  • Dvornikov V.M., Kravtsova M.V., Sdobnov V.E. Diagnostics of the electromagnetic characteristics of the interplanetary medium based on cosmic ray effects // Geomagnetism and Aeronomy. 2013. V. 53. Iss. 4. P. 430-440.
  • Feldstein Y.I. Starkov G.V. Dynamics of auroral belt and polar geomagnetic disturbances // Planetary and Space Sci. 1967. V. 15. Iss. 2. P. 209-229.
  • DOI: 10.1016/0032-0633(67)90190
  • 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 International Cosmic Ray Conference. Moscow. 1987. V. 4. P. 216.
  • Gosling J.T., Baker D.N., Bame S.J., et al. North-south and dawn-dusk plasma asymmetries in the distant tail lobes: ISEE-3 // J. Geophys. Res.: Space Phys. 1985. V. 90. Iss. A7. P. 6354-6360.
  • DOI: 10.1029/JA090iA07p06354
  • Iucci N., Levitin A.E., Belov A.V., et al. Space Weather conditions and spacecraft anomalies in different orbits // Space Weather. 2005. V. 3. S01001.
  • DOI: 10.1029/2003SW000056
  • Kress B.T., Hudson M.K., Selesnick R.S., et al. Modeling geomagnetic cutoffs for space weather applications // J. Geophys. Res. 2015. V. 120, N 7. P. 5694-5702.
  • DOI: 10.1002/2014JA020899
  • Kryakunova O.N. Dvornikov V.M., Sdobnov V.E., Variations of the cosmic ray cutoff rigidity in Irkutsk and Almaty during the extreme events in 2003 // Proc. 31st International Cosmic Ray Conference. July 2009. Lod'z. P. 3414-3418.
  • Kudela K., Bucik R. Low energy cosmic rays and the disturbed magnetosphere // Proc. 2nd International Symposium SEE-2005. Nor-Amberd, Armenia. 2005. P. 57-62. https://arxiv.org/pdf/1303.4052.pdf.
  • Leske R.A., Mewaldt R.A., Stone E.C., von Rosenvinge T.T. Observations of geomagnetic cutoff variations during solar energetic particle events and implications for the radiation environment at the space station // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. P. 30011-30022.
  • DOI: 10.1029/2000JA000212
  • Liemohn M.W., Kozyra J.U., Thomsen M.F., et al. Dominant role of the asymmetric ring current in producing stormtime Dst*// J. Geophys. Res. 2001. V. 106, N A6. P. 10,883-10,904.
  • DOI: 10.1029/2000JA000326
  • Newel P.T., Sotirelis T., Liou K., et al. A nearly universal solar wind-magnetosphere coupling function inferred from 10 magnetospheric state variables // J. Geophys. Res. 2007. V. 112, A01206.
  • DOI: 10.1029/2006JA012015
  • Ohtani S., Nose M., Rostoker G., et al. Storm-substorm relationship: Contribution of the tail current to Dst // J. Geophys. Res. 2001. V. 106, N A10. P. 21199-21209. 10.1029/ 2000JA000400.
  • DOI: 10.1029/2000JA000400
  • Park K.S., Ogino T., Walke R.J. On the importance of antiparallel reconnection when the dipole tilt and IMF By are nonzero // J. Geophys. Res. 2006. V. 111, A05202.
  • DOI: 10.1029/2004JA010972
  • Potemra T.A. Birkeland currents in the Earth's magnetosphere // Astrophys. Space Sci. 1988. V. 144. N 1-2. P. 155-169.
  • Rawat R., Alex S., Lakhina G.S. Geomagnetic storm characteristics under varied interplanetary conditions // Bull. Astron. Soc. India. 2007. V. 35. P. 499-509.
  • Reeves G.D., McAdams K.L., Friedel R.H.W., et al. Acceleration and loss of relativistic electrons during geomagnetic storms // Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30, N 10. P. 1529-1544.
  • DOI: 10.1029/2002GL016513
  • Russell C.T. The solar wind interaction with the Earth's magnetosphere: A tutorial // IEEE Trans. Plasma Sci. 2000. V. 28, N 6. P. 1818-1830.
  • DOI: 10.1109/27.902211
  • 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. V. 70. P. 4117-4130.
  • Siscoe G.L., McPherron R.L., Jordanova V.K. Diminished contribution of ram pressure to Dst during magnetic storms // J. Geophys. Res. 2005. V. 110 P. A12227. 10.1029/ 2005JA011120.
  • DOI: 10.1029/2005JA011120
  • Thomsen M.F. Why Kp is such a good measure of magneto-spheric convection // Space Weather. 2004. V. 2. S11044.
  • DOI: 10.1029/2004SW000089
  • Tsurutani B.T., Echer E., Guarnieri F.L., Kozyra J.U. CAWSES November 7-8, 2004, superstorm: Complex solar and interplanetary features in the post-solar maximum phase // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35, N 6. P. 1-6.
  • DOI: 10.1029/2007GL031473
  • 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. V. 108, A5. P. 1209-1224.
  • Turner N.E., Baker D.N., Pulkkinen T.I., McPherron R.L. Evaluation of the tail current contribution to Dst // J. Geophys. Res. 2000. V. 105, A3. P. 5431-5439. 10.1029/ 1999JA000248.
  • DOI: 10.1029/1999JA000248
  • Tyasto M.I., Danilova O.A., Ptitsyna N.G., Sdobnov V.E. Variations in cosmic ray cutoff rigidities during the great geomagnetic storm of November 2004 // Adv. Space Res. 2013.V. 51. Iss. 7. P. 1230-1237.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp