Ветви резонансного ультранизкочастотного поглощения в магнитосфере Земли

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Анализируются доплеровские наблюдения авроральной электроструи норвежским радаром STARE в течение одного солнечного оборота, предшествовавшего сильной магнитной буре. При этом наименьшая частота резонансного ультранизкочастотного поглощения определяется как частота ступенчатого падения спектральной плотности мощности наблюдаемого сигнала. В свою очередь, ч-астота ступенчатого падения спектральной плотности мощности определяется посредством решения минимальной вариационной задачи, которая наилучшим образом (метод наименьших квадратов) вписывает ступенчатую модель средней спектральной мощности в профиль спектральной плотности мощности реальных наблюдений. Последовательное сжатие спектрального окна, в котором решается вариационная задача, позволяет построить диаграммы решений минимальной задачи на плоскости частота – мощность резонансного поглощения. С помощью таких диаграмм выделены высокочастотная и низкочастотная ветви резонансного ультранизкочастотного поглощения. Обнаружено, что в слабовозмущенных условиях изменчивость резонансного ультранизкочастотного поглощения обусловлена, в первую очередь, вариациями мощности поглощения в обеих ветвях.

About the authors

В. Бадин

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн
им. Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН)

Author for correspondence.
Email: badin@izmiran.ru
Россия, Москва, Троицк

References

  1. – Арыков А.А., Мальцев Ю.П. Причины эрозии дневной магнитосферы // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 38. № 4. С. 138–142. 1998.
  2. – Бадин В.И. Возбуждение и поглощение УНЧ-колебаний по доплеровским радарным наблюдениям в высоких широтах // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 56. № 1. С. 93–101. 2016. https://doi.org/10.7868/S0016794016010028
  3. – Бадин В.И. Резонансное УНЧ-поглощение в условиях магнитной бури // Солнечно-земная физика. Т. 3. № 1. С. 79–87. 2017. https://doi.org/10.12737/21428
  4. – Бадин В.И. Резонансное УНЧ поглощение при различных направлениях межпланетного магнитного поля / Астрономия 2018. Том 2. Солнечно-земная физика – современное состояние и перспективы. Ред. В.Н. Обридко. М.: ИЗМИРАН. С. 19–22. 2018. https://doi.org/10.31361/eaas.2018-2.004
  5. – Бадин В.И. Резонансное УНЧ-поглощение по авроральным доплеровским радарным наблюдениям // Геомагнетизм и аэрономия. Т 59. № 2. С. 219–226. 2019. https://doi.org/10.1134/S0016794019020020
  6. – Бернгардт О.И., Куркин В.И., Кушнарев Д.С., Гркович К.В., Федоров Р.Р., Орлов А.И., Харченко В.В. Декаметровые радары ИСЗФ СО РАН // Солнечно-земная физика. Т. 6. № 2.С. 79–92. 2020. https://doi.org/10.12737/szf-62202006
  7. – Данжи Дж.В. Магнитогидродинамические волны / Геофизика. Околоземное космическое пространство. М.: Мир. С. 417–430. 1964.
  8. – Жеребцов Г.А. Комплекс гелиогеофизических инструментов нового поколения // Солнечно-земная физика. Т. 6. № 2. С. 6–18. 2020. https://doi.org/10.12737/szf-62202001
  9. – Леонович А.С., Мазур В.А., Козлов Д.А. МГД-волны в геомагнитном хвосте: обзор // Солнечно-земная физика. Т. 1. № 1. С. 4–22. 2015. https://doi.org/10.12737/7168
  10. – Нишида А. Геомагнитный диагноз магнитосферы. М.: Мир. 299 с. 1980.
  11. – Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука. 287 с. 1986.
  12. – Allan W., Knox F.B. A dipole field model for axisymmetric Alfven waves with finite ionosphere conductivities // Planet. Space Sci. V. 27. № 1. P. 79–85. 1979a.
  13. – Allan W., Knox F.B. The effect of finite ionosphere conductivities on axisymmetric toroidal Alfven wave resonances // Planet. Space Sci. V. 27. № 7. P. 939–950. 1979b.
  14. – Alperovich L.S., Fedorov E.N. Hydromagnetic waves in the magnetosphere and the ionosphere. Springer, N.Y. 421 p. 2007.
  15. – Anderson B.J., Engebretson M.J., Zanetti L.J. Distortion effects in spacecraft observations of MHD toroidal standing waves: theory and observations // J. Geophys. Res. V. 94. № A10. P. 13425–13445. 1989.
  16. – Budnik F., Stellmacher M., Glassmeier K.-H., Buchert S.C. Ionospheric conductance distribution and MHD wave structure: observation and model // Ann. Geophysicae. V. 16. № 1. P. 140–147. 1998.
  17. – Chen L., Hasegawa A. A theory of long-period magnetic pulsations: 1. Steady state excitation of field line resonance // J. Geophys. Res. V. 79. № A7. P. 1024–1032. 1974.
  18. – Cheng C.Z., Zaharia S. Field line resonances in quiet and disturbed time three-dimensional magnetospheres // J. Geophys. Res. V. 108. № A1. 1001. 2003. https://doi.org/10.1029/2002JA009471
  19. – Cummings W.D., O’Sullivan R.J., Coleman P.J. Standing Alfven waves in the magnetosphere // J. Geophys. Res. V. 74. № A3. P. 778–793. 1969.
  20. – Greenwald R.A., Weiss W., Nielsen E., Thomson N.R. STARE: a new radar auroral backscatter experiment in northern Scandinavia // Radio Sci. V. 13 № 6. P. 1021–1039. 1978.
  21. – Lanzerotti L.J., Shono A., Fukunishi H., Maclennan C.G. Long-period hydromagnetic waves at very high geomagnetic latitudes // J. Geophys. Res. V. 104. № A12. P. 28 423–28 435. 1999.
  22. – Lee D.-H., Lysak R.L. Magnetospheric ULF wave coupling in the dipole model: the impulsive excitation // J. Geophys. Res. V. 94. № A12. P. 17097–17103. 1989.
  23. – Leonovich A.S., Kozlov D.A., Vlasov A.A. Kinetic Alfven waves near a dissipative layer // J. Geophys. Res. Space Phys. V. 126 e2021JA029580. 2021. https://doi.org/10.1029/2021JA029580
  24. – Mager P.N., Berngardt O.I., Klimushkin D.Yu., Zolotukhina N.A., Mager O.V. First results of the high-resolution multibeam ULF wave experiment at the Ekaterinburg SuperDARN radar: ionospheric signatures of coupled poloidal Alfvén and drift-compressional modes // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. V. 130–131. P. 112–126. 2015. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2015.05.017
  25. – Obana Y., Waters C.L., Sciffer M.D., Menk F.W., Lysak R.L., Shiokawa K., Hurst A.W., Petersen T. Resonance structure and mode transition of quarter-wave ULF pulsations around the dawn terminator // J. Geophys. Res. Space Physics. V. 120. P. 4194–4212. 2015. https://doi.org/10.1002/2015JA021096
  26. – Southwood D.J. Some features of field line resonances in the magnetosphere // Planet. Space Sci. V. 22. № 3. P. 483–491. 1974.
  27. – Urban K.D., Gerrard A.J., Bhattacharya Y., Ridley A.J., Lanzerotti L.J., Weatherwax A.T. Quiet time observations of the open-closed boundary prior to the CIR-induced storm of 9 August 2008 // Space Weather. V. 9. S11001. 2011. https://doi.org/10.1029/2011SW000688
  28. – Yumoto K., Pilipenko V., Fedorov E., Kurneva N., Shiokawa K. The mechanisms of damping of geomagnetic pulsations // J. Geomagn. Geoelectr. V. 47. № 1. P. 163–176. 1995.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (37KB)
Indexing metadata
3.

Download (52KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 В.И. Бадин