Динаміка розвитку зовнішніх джерел варіацій магнітного поля Землі під час магнітних бур. Дослідження залежності широтного положення іоносферних авроральних електроструменів від інтенсивності кільцевого магнітосферного струму за даними широтних ланцюжків.
Аннотация к работе
До складу цієї системи входять: кільцевий магнітосферний струм, авроральні іоносферні електрострумені, струми вздовж силових ліній магнітного поля Землі, струми полярної шапки та екваторіальний електрострумінь і інші. Складна система магнітосферно-іоносферних струмів та добове обертання Землі всередині цих струмів створює надзвичайно складну картину змін магнітного поля, які записуються наземними магнітними обсерваторіями. Мета роботи: дослідити широтну та довготну динаміку авроральних іоносферних електроструменів та магнітосферного кільцевого струму під час магнітних бур, їх взаємозалежності, і на цій основі уточнити методику вирахування геомагнітних індексів; виділити зовнішню частину вікових варіацій горизонтальної складової магнітного поля Землі Отримано лінійне рівняння залежності широти центру західного аврорального електроструменя від інтенсивності кільцевого магнітосферного струму (DR) під час магнітної бурі. Показано, що асиметрія кільцевого магнітосферного струму збільшується із ростом сили струму і інтенсивністю авроральних електроструменів.Ефективність передачі енергії від сонячного вітру в магнітосферу контролюється величиною і напрямом вектора ММП. Сформульована теорема Паркера-Деслера-Скопке, яка стверджує, що магнітне поле кільцевого струму є пропорційним загальній енергії іонів інжектованих в кільцевий струм. Швидкість розпаду кільцевого струму характеризується параметром t, який рівний часу, протягом якого DR зменшується в 2,7 рази. Викладено одержані автором результати дослідження динаміки авроральних іоносферних електроструменів під час магнітних бур в залежності від сили кільцевого магнітосферного струму. Спрямований на захід струм тече вздовж аврорального овалу, а широта границі між східним і західним струмами в вечірньому секторі, яка називається розривом Харанга, як показано на побудованих перетинах, змінюється в залежності від величини Dst.Обчислені різниці між послідовними середньорічними значеннями горизонтальної складової (DH) на довготному ланцюжку середньоширотних і субавроральних обсерваторій, розміщених навколо всієї Землі (Віттевін, Німек, Воєйково, Займище (Казань), Висока Дубрава (Свердловськ), Іркутськ, Мінук ) за 100 років (1890-1990 рр.) Коливання квазісинусоїд на всіх обсерваторіях відбуваються в фазі, моменти переходу через нуль величини DH не співпадають на всіх обсерваторіях. На обсерваторіях розміщених в прибережних районах та на островах, а також в районі Бразильської магнітної аномалії, чутливість DH до змін SKP значно більша ніж в інших регіонах Землі, що, можливо, викликано підвищеною провідністю порід всередині Землі. Порівняння усереднених за одинадцятирічний цикл сонячної активності вікових варіацій горизонтальної складової магнітного поля Землі (DH) із сонячною активністю, вираженою числами Вольфа, показало, що збільшення (зменшення) середніх за цикл чисел Вольфа веде до збільшення (зменшення) середніх за цикл DH. На гілці росту сонячної активності спостерігається спад вікового ходу горизонтальної складової, а на гілці спаду сонячної активності, бачимо ріст вікового ходу горизонтальної складової.Підтверджено, що центри авроральних іоносферних електроструменів зміщуються по широті. Із збільшенням величини кільцевого магнітосферного струму широта центрів як західного так і східного зменшується. Так при DR =-250 НТЛ, центр західного електроструменя розміщувався на широті Ф= 55,5°, а центр східного - при DR=-282 НТЛ опустився до широти Ф = 55°, що для західного електроструменя описується рівнянням: Ф = 65,5 0,035DR, де Ф-широта центру електроструменя, виражена в градусах З ростом DR західний електрострумінь крім зміщення в низькі широти може також збільшувати свою ширину в дополюсному напрямі, а також розщеплюватися на два електрострумені. Центр більш сильного електроструменя знаходився на широті Ф = 71°, а другого слабшого на широті Ф = 61°.
План
СТИСЛИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
1. Підтверджено, що центри авроральних іоносферних електроструменів зміщуються по широті. Із збільшенням величини кільцевого магнітосферного струму широта центрів як західного так і східного зменшується. Так при DR = -250 НТЛ, центр західного електроструменя розміщувався на широті Ф= 55,5°, а центр східного - при DR=-282 НТЛ опустився до широти Ф = 55°, що для західного електроструменя описується рівнянням: Ф = 65,5 0,035DR, де Ф- широта центру електроструменя, виражена в градусах
DR - величина кільцевого струму, в НТЛ.
2. З ростом DR західний електрострумінь крім зміщення в низькі широти може також збільшувати свою ширину в дополюсному напрямі, а також розщеплюватися на два електрострумені. Під час бурі 5-7 лютого 1994 року західний електрострумінь розщепився на два електрострумені. Центр більш сильного електроструменя знаходився на широті Ф = 71°, а другого слабшого на широті Ф = 61°.
3. Розрив Харанга між східним і західним електроструменями в вечірньому секторі місцевого часу, також знижується по широті із збільшенням DR.
4. Асиметрія кільцевого струму зростає з підсиленням струму і спадає при його ослабленні. При однаковій силі кільцевого струму асиметрія його менша на фазі спаду бурі. З ростом АЕ асиметрія кільцевого струму зростає, а із спадом АЕ - зменшується.
5. Індекси магнітної активності АЕ, які вираховуються за даними горизонтальної складової аврорального ланцюжка обсерваторій під час магнітної бурі, занижені. Індекси АЕ близькі до реальних можна обчислити за даними цього ланцюжка обсерваторій, використавши для обчислення варіації повного вектора магнітного збурення.
6. Отримані рівняння лінійної регресії між змінами вікового ходу горизонтальної складової магнітного поля Землі та змінами індексу SKP для різних регіонів Землі.Чутливість змін вікового ходу горизонтальної складової до змін індексу SKP неоднакова для різних регіонів Землі.
7. Із збільшенням (зменшенням) амплітуди варіацій чисел Вольфа в циклі сонячної активності величина середнього за цикл значення вікового ходу горизонтальної складової збільшується (зменшується).
На вітці росту (спаду) сонячної активності спостерігається спад (ріст) вікового ходу горизонтальної складової магнітного поля Землі.
2. Сумарук П.В., Сумарук Ю.П. Индекс? магнитной активности АЕ во время магнитной бури // Геоф. ж-л.- 1994.- 16, №4 .- C.51-53.
3. Сумарук Ю.П., Сумарук П.В. Веков?е вариации магнитного поля Земли в средних широтах и их связь с геомагнитной и солнечной активностью // Геоф. ж-л.- 1995.- 17, №6.- C.59-62.
4. Сумарук Ю.П., Сумарук П.В. О внешних источниках веков?х вариаций магнитного поля Земли // Геоф. ж-л.- 1998.- 20, №3 .- C.120-126.
5. Feldstein Y.I., Gromova L.I., Grafe A., Meng C.-I., Kalgaev V.V., Alexeev I.I., Sumaruk Yu.P. Auroral electrojet dynamics during magnetic storms,connection with plasma precipitation and large - scale structure of magnetospheric magnetic field // Ann. Geophys.- 1999 .-17.- P.497-507.
6. Sumaruk Yu.P. On external sources of secular variations of the Earths magnetic field // Contributions to Geoph. and Geod.- 2000.- 30, №2.- P.158.
7. Сумарук Ю.П. Іоносферні струми під час магнітної бурі і їх звязок з кільцевим магнітосферним струмом Тези доповіді на ЮК фіз.фак.ЛДУ.- 1993.- C.73.
8. Feldstein Y.I., Gromova L.I., Grafe A., Meng C.-I., Kalegaev V.V., Alexeev I.I., Sumaruk Yu.P. Auroral electrojet dynamics during magnetic storm, connection with auroral plasma precipitation and electrojet mapping to the magnetosphere // Workshop “Space radiation environment modeling: New Phenomena and approaches”. Schedule, Programme and Abstracts; Moscow, oct. 7-9 1997, P.34.
9. Sumaruk Yu.P., Sumaruk P.V. Interplanetary magnetic field diagnostic by mean of the geomagnetic data // Proceeding of International Simposium “From Solar corona through interplanetary Space, into Earths magnetosphere and ionosphere: Interball, ISTP satellites and ground based observations”, Kyiv, Feb. 1-4. 2000