1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геомагнетизм и аэрономия
  4. T. 63, № 3, 2023

Геомагнетизм и аэрономия, 2023, T. 63, № 3, стр. 298-305

Ветви резонансного ультранизкочастотного поглощения в магнитосфере Земли

В. И. Бадин *

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

* E-mail: badin@izmiran.ru

Поступила в редакцию 09.03.2022
После доработки 14.12.2022
Принята к публикации 26.01.2023

Аннотация

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.

Список литературы

  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.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геомагнетизм и аэрономия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал