Геомагнитные пульсации диапазона 1–4 мГц (Pс5/Pi3) в магнитосферном хвосте. Вне и внутримагнитосферные источники

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

По данным магнитометрических измерений на спутниках Cluster исследуются спектральные и пространственные параметры геомагнитных пульсаций Pc5/Pi3 в геомагнитном хвосте вне магнитной бури при разных условиях в межпланетной среде. Рассматриваются как средние значения компонент магнитного поля перед ударной волной, так и флуктуации в частотном диапазоне исследуемых пульсаций. Особое внимание уделяется условиям малых амплитуд флуктуаций («нулевая» возмущенность), чтобы локализовать источник возникающих в этих условиях пульсаций. Для этого используются одновременные измерения на двух спутниках, находящихся по одну или разные стороны от магнитопаузы. Обнаружено, что при снижении амплитуды флуктуаций перед ударной волной меняется амплитуда и пространственный масштаб флуктуаций в магнитослое, а также резко снижается когерентность между флуктуациями по разные стороны магнитопаузы. Это позволяет сделать вывод, что пульсации, возникающие в геомагнитном хвосте при «нулевой» возмущенности перед ударной волной, представляют собой внутримагнитосферное явление, слабо связанное с процессами за магнитопаузой.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. В. Ягова

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: nyagova@ifz.ru
Россия, Москва

Н. С. Евсина

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук; Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Email: nyagova@ifz.ru
Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Ягова Н.В., Козырева О.В., Носикова Н.С. Геомагнитные пульсации диапазона 1–4 мГц (Pc5/Pi3) в магнитосферном хвосте при разном уровне возмущенности в межпланетной среде // Солнечно-земная физика. 2022. Т. 8. С. 84–92. https://doi.org/10.12737/szf-82202212
  2. Леонович А.С., Мазур В.А., Козлов Д.А. МГД волны в геомагнитном хвосте: обзор // Солнечно-земная физика. Т. 1. 2015. С. 4–22. https://doi.org/10.12737/7168
  3. Pilipenko V.A., Mazur N.G., Fedorov E.N. et al. Interaction of propagating magnetosonic and Alfvén waves in a longitudinally inhomogeneous plasma // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. Art. ID. A08218. https://doi.org/10.1029/2007JA012651
  4. Zhang T.L., Baumjohann W., Nakamura R. et al. A wavy twisted neutral sheet observed by CLUSTER // Geophysical Research Letters. 2002. V. 29. Art. ID. 1899. https://doi.org/10.1029/ 2002GL015544
  5. Kepko L., Spence H.E., Singer H.J. ULF waves in the solar wind as direct drivers of magnetospheric pulsations // Geophysical Research Letters. 2002. V. 29. Art. ID. 1197. https://doi.org/10.1029/2001GL014405
  6. Kim K.-H., Cattell C.A., Lee D.-H. et al. Cluster observations in the magnetotail during sudden and quasiperiodic solar wind variations // J. Geophys. Res. 2004. V. 109. Art. ID. A04219. https://doi.org/10.1029/2003JA010328
  7. Escoubet C.P., Fehringer M., Goldstein M. The Cluster mission // Ann. Geophys. 2001. V. 19. P. 1197–1200. https://doi.org/10.5194/angeo-19-1197-2001
  8. Yagova N.V., Pilipenko V.A., Baransky L.N. et al. Spatial distribution of spectral parameters of high latitude geomagnetic disturbances in the Pc5/Pi3 frequency range // Ann. Geophysicae. 2010. V. 28. P. 1761–1775.
  9. Ягова Н.В. Наклон спектра высокоширотных геомагнитных возмущений диапазона 1–5 мГц. Контролирующие параметры вне и внутри магнитосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 2015. Т. 55. № 1. С. 35–44. https://doi.org/10.7868/S0016794015010149
  10. Nosikova N.S., Yagova N.V., Baddeley L.J. et al. An investigation into the spectral parameters of ultra-low-frequency (ULF) waves in the polar caps and magnetotail // Ann. Geophys. 2022. V. 40. P. 151–165. https://doi.org/10.5194/angeo-40-151-2022

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Распределение по частотам главных спектральных максимумов f0 (панель а) и спектральной плотности мощности PSD(f0) (панель б) для трех компонент магнитного поля в ночном магнитослое для групп интервалов 0 и 1. Вертикальными линиями на панели б показаны средние для каждого распределения PSDav (штрих–пунктир) и PSDav±STD(PSD), STD(PSD) – стандартное отклонение.

Скачать (188KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость доли интервалов с надпороговой когерентностью вариаций магнитного поля на двух спутниках, расположенных по разные стороны магнитопаузы (NMS–HLBL) от порогового значения когерентности γb2 для одноименных компонент магнитного поля.

Скачать (100KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Пример пульсаций магнитного поля, наблюдавшихся 13.XI.2010 (день 317) по обе стороны магнитопаузы на спутниках Cluster-3 (NMS) и Cluster-1 (HLBL) (нижние панели), флуктуаций динамического давления солнечного ветра и BY-компоненты ММП (верхние и средние панели). На панели а показаны временные формы вариаций после высокочастотной фильтрации с частотой отсечки 0.8 мГц. На панели б представлены нормированные спектры PSD*, на панели в – спектральные когерентности.

Скачать (206KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость доли интервалов с надпороговой когерентностью вариаций магнитного поля на двух спутниках в ночном магнитослое от порогового значения когерентности γb2 для одноименных компонент магнитного поля.

Скачать (118KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Распределения по PSD(f0) (панель а), спектральному наклону α (панель б) и параметру Q (панель в) пульсаций групп 0 и 1, в том числе крупномасштабных (LS) для трех компонент магнитного поля в доле геомагнитного хвоста.

Скачать (289KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024