Preview

Проблемы Арктики и Антарктики

Расширенный поиск

PC индекс как показатель энергии солнечного ветра, поступающей в магнитосферу (итоги)

https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-3-275-299

Полный текст:

Аннотация

Дается краткий обзор достижений, полученных при использовании индексов магнитной активности в северной (PCN) и южной (PCS) полярных шапках. Показано, что PC индекс четко отвечает на вариации геоэффективного межпланетного электрического поля E, взаимодействующего с магнитосферой, с одной стороны, и является предвестником магнитосферных возмущений (магнитных бурь и суббурь), с другой стороны. Эти экспериментальные факты послужили основой представления о PC индексе как характеристике энергии солнечного ветра, поступающей в магнитосферу. Показано, что проблема случайных расхождений в поведении и величине PCN и PCS индексов в сезоны зима/лето решается выбором PC индекса в зимней шапке (PCwinter) как наиболее адекватной характеристики магнитной активности. В настоящее время PC индекс успешно применяется при оценке пригодности данных сайта OMNI о параметрах солнечного ветра (т.е. для проверки реальности контакта с магнитосферой солнечного ветра, измеренного в точке либрации). Специальная процедура, согласованная Арктическим и антарктическим НИИ (который ответственен за производство PCS индекса) и Датским техническим университетом (который ответственен за производство PCN индекса), обеспечивает расчет в реальном времени 1-мин PC индекса по данным магнитных наблюдений на полярных станциях Восток (Антарктика) и Туле (Гренландия).

Об авторах

O. А. Трошичев
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия

Санкт-Петербург.



Д. А. Сормаков
Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия

Санкт-Петербург.



Список литературы

1. Newell P.T., Sotirelis T., Liou K., Meng C.I., Rich F.J. A nearly universal solar wind–magnetosphere coupling function inferred from 10 magnetospheric state variables. J. Geophys. Res. 2007, 112: A01206. doi:10.1029/2006JA012015.

2. Newell P.T., Sotirelis T., Liou, Rich F.J. Pairs of solar wind-magnetosphere coupling functions: combining a merging term wih a viscous term works best. J. Geophys. Res. 2008, 113: A04218. doi:10.1029/2007JA012825.

3. Troshichev O.A., Andrezen V.G. The relationship between interplanetary quantities and magnetic activity in the southern polar cap. Planet Space Sci. 1985, 33: 415–419.

4. Troshichev O.A., Andrezen V.G., Vennerstrøm S., Friis-Christensen E. Magnetic activity in the polar cap – A new index. Planet Space Sci. 1988, 36: 1095–1102.

5. Obayashi T. The interaction of solar plasma with geomagnetic field, disturbed conditions. Solar terrestrial physics, eds King J.W. London: Newman W.S. Academic Press, 1967: 107.

6. Nishida A. Geomagnetic DP2 fluctuations and associated magnetospheric phenomena. J. Geophys. Res. 1968a, 73: 1795–1803.

7. Nishida A. Coherence of geomagnetic DP2 fluctuations with interplanetary magnetic variations. J. Geophys. Res. 1968b, 73: 5549–5559.

8. Nishida A. Interplanetary origin of electric fields in the magnetosphere. Cosmic Electrodyn. 1971, 2: 350–374.

9. Troshichev O.A. Polar magnetic disturbances and field-aligned currents. Space Sci. Rev. 1982, 32: 275–360.

10. Langel R.A. Relation of variations in total magnetic field at high latitude with parameters of the IMF and with DP2 fluctuations. J. Geophys. Res. 1975, 80: 1261–1270.

11. McDiarmid I.B., Burrows J.R., Wilson M.D. Reverse polarity field-aligned currents at high latitudes. J. Geophys. Res. 1977, 82: 1513–1518.

12. Iijima T., Potemra T.A. The relationship between interplanetary quantities and Birkeland current densities. Geophys. Res. Lett. 1982, 4: 442–445.

13. Bythrow P.F., Potemra T.A. The relationship of total Birkeland currents to the merging electric field. Geophys. Res. Lett. 1983, 10: 573–576.

14. Kan J.R., Lee L.C. Energy coupling function and solar wind-magnetosphere dynamo. Geophys. Res. Lett. 1979, 6: 577–580.

15. Troshichev O., Janzhura A., Stauning P. Unified PCN and PCS indices: Method of calculation, physical sense and dependence on the IMF azimuthal and northward components. J. Geophys. Res. 2006, 111: A05208. doi:10.1029/2005JA011402.

16. Troshichev O., Janzhura A. Space weather monitoring by ground-based means: PC index. Springer, Berlin: Heidelberg Verlag, 2012: 288 p. doi:10.1007/978-3-642-16803-1.

17. Akasofu S.I. The development of the auroral substorms. Planet Space Sci. 1964, 12: 273–282.

18. Davis T.N., Sugiura M. Auroral electrojet activity AE and its universal time variations. J. Geophys. Res. 1966, 71: 785–798.

19. Troshichev O.A. Polar cap magnetic activity (PC index) and space weather monitoring. Editions universitaires europeennes, 2017: 140 p.

20. Troshichev O., Sormakov D., Behlke R. Relationship between PC index and magnetospheric field-aligned currents measured by Swarm satellites. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2018, 168: 37–47. doi.org/10.1016/j.jastp.2017.12.020.

21. Ritter P., Lühr H., Rauberg. Determining field-aligned currents with the Swarm constellation mission. Earth Planets Space. 2013, 65: 1285–1294. doi:10.5047/eps.2013.09.006.

22. Lühr H., Park J., Gjerloev J.W., et al. Field-aligned currents’ scale analysis performed with the Swarm constellation. Geophys. Res. Lett. 2015, 42: 1–8, doi:10.1002/2014GL062453.

23. Zmuda A.J., Armstrong J.C. The diurnal flow pattern of field-aligned currents. J. Geophys. Res. 1974, 79: 4611–4519.

24. Iijima, T., Potemra T.A. The amplitude distribution of field-aligned currents at northern high latitudes observed by Triad. J. Geophys. Res. 1976a, 81: 2165–2174.

25. Iijima T., Potemra T.A. Field-aligned currents in the day-side cusp observed by Triad. J. Geophys. Res. 1976b, 81: 5971–5979.

26. Chapman S., Ferraro V.C. A new theory of magnetic storms: I. Initial phase. Terr. Magn. Atmos. Elec. 1932, 37: 147–156.

27. Stepanova M., Antonova E., Troshichev O. Prediction of Dst variations from Polar Cap indices using time-delay neural network. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2005, 67: 1658–1664.

28. Richardson I., Cane H. List of Near-Earth Interplanetary Coronal Mass Ejections (ICME) for 1997–2015 (Catalogue). 2015.

29. Jian L. List of Stream Interaction Regions (SIR) for 1995–2009 (Catalogue). 2009.

30. Vokhmyanin M.V., Stepanov N.A., Sergeev V.A. On the evaluation of data quality in the OMNI interplanetary magnetic field database. Space Weather. 2019, 17: 476–486. doi. org/10.1029/2018SW/002113.

31. Du A.M., Tsurutani B.T., Sun W. Anomalous geomagnetic storm of 21-22 January 2005: A storm main phase during northward IMF. J. Geophys. Res. 2008, 113: A10214. doi: 10.1029/2006JA013284.

32. Lee D.Y., Choi K.C., Ohtani S., Lee J.H., Kim K.C., Park K.S., Kim K.H. Can intense substorms occur under northward IMF conditions? J. Geophys. Res. 2010, 115: A01211. doi: 10.1029/2009JA014480.

33. Troshichev O.A., Sormakov D.A. PC index as a proxy of the solar wind energy that entered into the magnetosphere: 4. Relationship between the solar wind dynamic pressure (PSW) impulses and PC, AL indices. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2019, 182: 200–210. doi.org/10.1016/j.jastp.2018.12.001.


Для цитирования:


Трошичев O.А., Сормаков Д.А. PC индекс как показатель энергии солнечного ветра, поступающей в магнитосферу (итоги). Проблемы Арктики и Антарктики. 2019;65(3):275-299. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-3-275-299

For citation:


Troshichev O.A., Sormakov D.A. PC index as a proxy of the solar wind energy that entered into the magnetosphere (summary). Arctic and Antarctic Research. 2019;65(3):275-299. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-3-275-299

Просмотров: 12


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0555-2648 (Print)
ISSN 2618-6713 (Online)