ШИРОТНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКИХ ВАРИАЦИЙ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В ТЕЧЕНИЕ СИЛЬНЕЙШЕЙ ГЕОКОСМИЧЕСКОЙ БУРИ 7—9 СЕНТЯБРЯ 2017 ГОДА
Рубрика:
| Черногор, ЛФ, Шевелев, НБ |
| Косм. наука технол. 2020, 26 ;(2):72-83 |
| https://doi.org/10.15407/knit2020.02.072 |
| Язык публикации: Русский |
Аннотация: Сентябрь 2017 г., несмотря на близость к минимуму в 24-м цикле солнечной активности, характеризовался высокой активностью светила. Произошло 40 вспышек класса C, 15 — класса M и 4 — класса X. Отмечались мощные выбросы корональной массы и сильные геокосмические бури, представляющие собой совокупность магнитных, ионосферных, атмосферных и электрических бурь. Цель работы – изложение результатов анализа глобальных квазипериодических вариаций геомагнитного поля в течение уникальной геокосмической бури 7—9 сентября 2017 г. Для анализа временных вариаций привлекались данные сети магнитометров «Intermagnet» на станциях Tamanrasset (22.79°N, 5.53°E), Duronia (41.35°N, 14.466°E), Lonjsko Polje (45.408°N, 16.659°E), Belsk (51.84°N, 20.79°E), Uppsala (59.903°N, 17.353°E), Abisko (68.358°N, 18.823°E) с разрешением около 0.1 нТл и временной дискретизацией в 1 мин. Анализировались суточные вариации горизонтальных компонент поля за 7—9 сентября 2017 г. Полосовая фильтрация и системный спектральный анализ выполнены в диапазоне периодов 2…120 мин. При этом одновременно использовались взаимодополняющие друг друга оконное преобразование Фурье, адаптивное преобразование Фурье и вейвлет-преобразование на основе базисной функции Морле.
Изучена широтная зависимость квазипериодических возмущений горизонтальных компонент геомагнитного поля в течение уникальной геокосмической бури и в контрольные сутки. Определены амплитуда, спектральный состав и длительность возмущений. Продемонстрировано, что геокосмическая буря сопровождалась как апериодическими, так и квазипериодическими возмущениями геомагнитного поля. Квазипериодические вариации имели место в диапазоне периодов 35…55 и 70…110 мин. Квазипериодичность усиливалась по мере уменьшения географической широты магнитной станции. При увеличении географической широты от 20 до 70° амплитуда возмущений увеличивалась от 20 до 1500 нТл. Продолжительность цугов колебаний 8—9 сентября 2017 г. составляла от нескольких часов до 16 ч.
|
| Ключевые слова: апериодические и квазипериоди- ческие возмущения, магнитная буря, параметры квазипериодических возмущений, системный спектральный анализ, широтная зависимость вариаций геомагнитного поля |
References:
1. Астафьева Н. М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения. Успехи физ. наук. 1996. 166. С. 1145—1170.
2. Пилипенко В. А., Белаховский В. Б., Сахаров Я. А., Селиванов В. Н. Воздействие магнитной бури 7—8 сентября 2017 года на электроэнергетическую систему. Тр. Кольского науч. центра РАН. Гелиогеофизика. 2018. Вып. 4. С. 29—35.
3. Черногор Л. Ф. Современные методы спектрального анализа квазипериодических и волновых процессов в ионосфере: особенности и результаты экспериментов. Геомагнетизм и аэрономия. 2008. 48, № 5. С. 681—702.
3. Черногор Л. Ф. Современные методы спектрального анализа квазипериодических и волновых процессов в ионосфере: особенности и результаты экспериментов. Геомагнетизм и аэрономия. 2008. 48, № 5. С. 681—702.
4. Черногор Л. Ф., Домнин И. Ф. Физика геокосмических бурь: Монография. Харьков: ХНУ им. В. Н. Каразина, Ин-т ионосферы НАН и МОН Украины, 2014. 408 с.
5. Черногор Л. Ф., Шевелев Н. Б. Квазипериодические вариации геомагнитного поля в течение сильнейшей геокосмической бури 6—10 сентября 2017 года: глобальные характеристики. Международная Байкальская молодежная научная школа по фундаментальной физике «Физические процессы в космосе и околоземной среде». XVI Конференция молодых ученых «Взаимодействие полей и излучения с веществом». Иркутск, 16—21 сентября 2019 г.
5. Черногор Л. Ф., Шевелев Н. Б. Квазипериодические вариации геомагнитного поля в течение сильнейшей геокосмической бури 6—10 сентября 2017 года: глобальные характеристики. Международная Байкальская молодежная научная школа по фундаментальной физике «Физические процессы в космосе и околоземной среде». XVI Конференция молодых ученых «Взаимодействие полей и излучения с веществом». Иркутск, 16—21 сентября 2019 г.
6. Aa E. (2018). Midlatitude Plasma Bubbles Over China and Adjacent Areas During a Magnetic Storm on 8 September 2017. Space Weather, 16, № 3, 321—331.
7. Gromova L. I., Kleimenova N. G., Gromov S. V. (2018). High-latitude daytime magnetic bays in the September 2017 strong magnetic storm. Proc. XLI Annual Seminar «Physics of Auroral Phenomena», Apatity, 14—17.
8. Kilifarska N., Tassev Y. (2018). Ozone profile response to the series of coronal mass ejections and severe geomagnetic storm in September 2017. Comptes Rendus de L’Academie Bulgare des Sciences, 71, № 5, 662—668.
8. Kilifarska N., Tassev Y. (2018). Ozone profile response to the series of coronal mass ejections and severe geomagnetic storm in September 2017. Comptes Rendus de L’Academie Bulgare des Sciences, 71, № 5, 662—668.
9. Lei J., Huang F., Chen X., Zhong J., Ren D., Wang W., Yue X., Luan X., Jia M., Dou X., Hu L., Ning B., Owolabi C., Chen J., Li G., Xue X. (2018). Was Magnetic Storm the Only Driver of the Long-Duration Enhancements of Daytime Total Electron Content in the Asian-Australian Sector Between 7 and 12 September 2017? J. Geophys. Res.: Space Physics, 123, № 4, 3217—3232.
10. Sidorov R., Soloviev A., Gvishiani A., Getmanov V., Mandea M., Petrukhin A., Yashin I. (2018). A combined analysis of geomagnetic data and cosmic ray secondaries in the September 2017 space weather phenomena studies. Ann. Geophys.
https://doi.org/10.5194/angeo-2018-111
11. Sripathi S., Ram Singh. (2019). Response of the equatorial and low latitude ionosphere to September 2017 solar flares and their likely role in storm-time electrodynamics. 2019 URSI Asia Pacific Radio Science Conference. Mo-GO1-6.
12. Tassev Y., Velinov P. I. Y., Tomova D., Mateev L. (2017). Analysis of extreme solar activity in early September 2017: G4 — severe geomagnetic storm (07–08.09) and GLE72 (10.09) in solar minimum. Comptes rendus de l’Académie bulgare des sciences:
sciences mathématiques et naturelles, 70, № 10, 1437—1444.
13. Tomova D., Velinov P., Tassev Y. (2017). Comparison between extreme solar activity during periods March 15 – 17, 2015 and September 4—10, 2017 at different phases of solar cycle 24. Aerospace Research in Bulgaria, 29, 10—28.
11. Sripathi S., Ram Singh. (2019). Response of the equatorial and low latitude ionosphere to September 2017 solar flares and their likely role in storm-time electrodynamics. 2019 URSI Asia Pacific Radio Science Conference. Mo-GO1-6.
12. Tassev Y., Velinov P. I. Y., Tomova D., Mateev L. (2017). Analysis of extreme solar activity in early September 2017: G4 — severe geomagnetic storm (07–08.09) and GLE72 (10.09) in solar minimum. Comptes rendus de l’Académie bulgare des sciences:
sciences mathématiques et naturelles, 70, № 10, 1437—1444.
13. Tomova D., Velinov P., Tassev Y. (2017). Comparison between extreme solar activity during periods March 15 – 17, 2015 and September 4—10, 2017 at different phases of solar cycle 24. Aerospace Research in Bulgaria, 29, 10—28.
14. Yamauchi M., Sergienko T., Enell C. F., Schillings A., Slapak R., Johnsen M. G., Tjulin A., Nilsson H. (2018). Ionospheric Response Observed by EISCAT During the 6—8 September 2017 Space Weather Event: Overview. Space Weather, 16, № 9, 1437—1450.
15. Yuan L., Jin S., Calabia A. (2019). Distinct thermospheric mass density variations following the September 2017 geomagnetic storm from GRACE and Swarm. J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 184, 30—36.