Анализ формы среднемесячных спокойных солнечно-суточных Sq вариаций восточной компоненты магнитного поля, определенных на антарктической обсерватории. Появление зимой дополнительного утреннего максимума тока и полуночного отрицательного возмущения.
Аннотация к работе
С.И.Субботина, Национальная Академия наук УкраиныПостроены глобальные модельные динамо-токовые системы Sq вариаций для обоих полушарий, разных UT и сезонов [Takeda, 2002], которые выявили северо-южную асимметрию токовых вихрей, долготное и широтное перемещение фокуса токовых систем в зависимости от сезона года и СА. В работе приведены результаты анализа сезонных изменений формы суточного хода часовых значений геомагнитных Sq вариаций на береговой украинской антарктической обсерватории (АИА) в течение солнечных циклов 1958-1991гг. Обсуждаются причины особенностей суточного хода SQY: утреннего максимума восточного тока в зимнем типе SQY вариациях, околополуночного минимума и весенне-осенней асимметрии формы SQY вариаций. Зимою, напротив, отмечается уменьшение значений основного отрицательного минимума в суточном ходе SQY с сокращением части западного тока в суточном SQY вихре при относительном постоянстве фазы (13-14LT) положительного дневного максимума SQY вариаций, вызванного текущими на восток токами в послеполуденное время в солнцестояние. 1 зимою отмечаются заметное увеличение интенсивности SQY в 6-7LT (вследствие появления восточного тока утром) и дополнительный зимний минимум в суточном ходе SQY вблизи местной полночи 00-01LT, которые определили волнообразные искажения утренне-ночной части стандартных SQY вариаций особенно четкие в годы минимальной солнечной активности. 1 месяц март близко соответствует летнему типу SQY вариаций, характеризуемому расширенной частью западного тока в суточном динамо-вихре, а сентябрь - зимнему типу суточного хода, с сокращенным и ослабленным западным током в суточном динамо - вихре SQY вследствие усиления интенсивности восточного тока утром.По данным мониторинга вариаций геомагнитного поля за период 1958-1991г были изучены особенности солнечно-суточных SQY вариаций на обсерватории АИА. Выделена осенне-весенняя асимметрия среднемесячных амплитуд SQY вариаций: амплитуды в апреле приравниваются к сентябрю, а в марте к октябрю, смещенному на месяц от точки равноденствия. Равноденственный тип суточного хода SQY вариаций не существует, что скорее всего обусловлено динамикой системы ветров как отмечалось в северном полушарии. Установлено два типа стандартного суточного хода SQY: летний, центрированный на январь, в превалированием западного тока, имеющего ранний 6LT утренний максимум, который перемещается на 3 часа к утру в 03 и 10 месяцам равноденствия.
Вывод
По данным мониторинга вариаций геомагнитного поля за период 1958-1991г были изучены особенности солнечно-суточных SQY вариаций на обсерватории АИА.
Выделена осенне-весенняя асимметрия среднемесячных амплитуд SQY вариаций: амплитуды в апреле приравниваются к сентябрю, а в марте к октябрю, смещенному на месяц от точки равноденствия. Равноденственный тип суточного хода SQY вариаций не существует, что скорее всего обусловлено динамикой системы ветров как отмечалось в северном полушарии.
Установлено два типа стандартного суточного хода SQY: летний, центрированный на январь, в превалированием западного тока, имеющего ранний 6LT утренний максимум, который перемещается на 3 часа к утру в 03 и 10 месяцам равноденствия. Зимний тип, центрированный на июль, с уменьшением западного тока (по длительности и величине отрицательных значений SQY в июле). При этом зимний утренний отрицательный максимум шире (9-10)LT, но наблюдается в пределах 1 часа в то время, что в равноденствие. Дневной максимум SQY вариаций наиболее устойчив: шире 14-15LT в 03,04,09,10 месяцы и острее в 14LT летом и зимою. При этом роль сезонных, циклических и UT смещений фокуса токовой системы в форме Sq вариаций предстоит оценить.
На АИА обнаружены искажения стандартной формы суточного хода спокойных солнечно-суточных геомагнитных вариаций Sq. Появление зимою дополнительного максимума восточных токов утром в 6-7 часа, который смещается на 1 час (5-6ч) в 05 и 08 месяцы, по-видимому, связано с небольшим вихрем тока, что впервые наблюдали в Австралии с ростом широты от фокуса Sq системы[Steining at al., 2006]. Одновременно возникает отрицательное возмущение SQY в ночные часы 1-2 LT зимою, источником которого могут быть рост ионосферной проводимости Холла, высокоширотные электроструи, зависимые от MLT [Guo at al., 2014] и остаточные явления от прежних событий.
Авторы благодарны исследователям Национального антарктического научного центра Госинформнауки Украины и магнитной обсерватории “Аргентинские острова” за качественные данные геомагнитных вариаций, представляемые в систему INTERMAGNET, а также команде ученых международного за оперативную возможность определения интегральных электрических проводимостей в ионосфере.
Список литературы
1. Максименко О.И., Шендеровская О.Я. Геомагнитные солнечно-суточные вариации в Антарктике. Связь с солнечной активостью.\\УАЖ, -2014. No13,67-74.
2. Duma G. и Y. Ruzhin Diurnal changes of earthquake activity and geomagnetic Sq-variations //Natural Hazards and Earth System Sciences-2003. 3: 171-177c.
3. Guo, J., H. Liu, X. Feng, T. I. Pulkkinen, E. I. Tanskanen, C. Liu, D. Zhong, and Y. Wang MLT and seasonal dependence of auroral electrojets: IMAGE magnetometer network observations, // J. Geophys. Res. Space Physics, - 2014. 119,doi:10.1002/2014JA019843).
4. Kuvshinov, A. V., 3-D global induction in the oceans and solid Earth:Recent progress in modeling magnetic and electric fields from sources of magnetospheric, ionospheric and oceanic origin,//Surv. Geophys.,-2008-29, 139-186.
5. Lukianova R. and Christiansen F. Modeling of the global distribution of ionospheric electric fields based on realistic maps of field-aligned currents.// J Geopys.Res. -2006. V.111, A3. DOI: 10.1029/2005JA011465.
6. Luo, B., X. Li, M. Temerin, and S. Liu Prediction of the AU, AL and AE indices using solar wind parameters //J. Geophys. Res. Space Physics,-2013, 118, A12. P/7683-7694 DOI: 10.1002/2013JA019188.
7. Sabaka, T. J., N. Olsen, and M. E. Purucker, Extending comprehensive models of the Earth’s magnetic field with Orsted and CHAMP data, // Geophys. J. Int., -2004. 159(2), 521-547, DOI: 10.1111/j.1365-246X.2004.02421.
8. Saturnino Diana Filipa Lourenco Identification of the magnetic external component in annual and monthly means of magnetic observatory data series Mestrado em Ciencias Geofisicas Especializacao em Geofisica Interna// гulfc104125_tm. 2012.
9. Stening R. J. The shape of the Sq current system.// Ann. Geophys., -2008, V. 26, P. 1767-1775.
10. Stening R., T. Reztsova, D. Ivers, J. Turner, and D. Winch. Morning quiet-time ionospheric current reversal at mid to high latitudes.// Annales Geophysicae.-2005. 23: 385- 391.
11. Takeda M.,Features of global geomagnetic Sq field from 1980 to 1990 DOI: 10.1029/2001JA009210.
12. Torta J., Santiago Marsal, Juan J. Curto, et al. Behaviour of the quiet-day geomagnetic variation at Livingston Island and variability of the Sq focus position in the South American-Antarctic Peninsula region // Earth Planets Space, - 2010, V. 62, - P. 297-307.
13. Yamazaki Y., Yumoto K., Cardinal M. et al. An empirical model of the quiet daily geomagnetic field variation // J Geophys. Res.-2011, V.116, A10, doi: 10.1029/2011JA016487.
14. Yamazaki and Yumoto, Longterm behavior of annual and semiannual Sq variations // Earth Planets Space, - 2012 64, 417-423.