Везде

ОФНГеомагнетизм и аэрономия Geomagnetism and Aeronomy

  • ISSN (Print) 0016-7940
  • ISSN (Online) 3034-5022

Соответствие вариаций AE и Apo индексов в 23–24-м солнечных циклах

Вы можете
Код статьи
10.31857/S0016794024030091-1
DOI
10.31857/S0016794024030091
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Гуляева Т. Л.
  • Аффилиация: Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН
Том/ Выпуск
Том 64 / Номер выпуска 3
Страницы
433-440
Аннотация
Индекс авроральной электроструи АЕ часто используется в прогностических моделях как характеристика источника распространения возмущения в геосфере от полюса к средним и низким широтам. Однако эти данные не предоставляются в цифровом виде с января 2020 г. Вместо АЕ-индекса в данной работе предлагается использовать недавно введенный 1-часовой Apo-индекс, учитывая близкое расположение сетей магнитометров для этих индексов в высоких широтах и наличие Apo-индекса в реальном времени. С этой целью проанализирована их корреляция во время 276 интенсивных бурь за 1995−2017 гг. Профили бурь построены методом совмещения эпох с началом отсчета t0 = 0 при пороговом значении AЕ ≥ 1000 нТл. Проведено сравнение профилей бурь AE(t), Apo(t), межпланетного электрического поля E(t) и скорости солнечного ветра Vsw(t) в течение 72 ч: 24 ч до пика бури t0, и 48 ч после него. Получено хорошее соответствие между рядами AE(t) и Apo(t) с коэффициентом корреляции 0.70. Сравнение с межпланетными параметрами показало корреляцию AЕ(t) и Apo(t) с электрическим полем Е(t) и отсутствие их прямой связи со скоростью солнечного ветра Vsw(t). Выведена двухпараметрическая формула зависимости индекса авроральной электроструи AE(t) от межпланетного электрического поля E(t) и геомагнитного индекса Apo(t) для использования в прогнозах геомагнитных бурь. В случае отсутствия данных E(t) предложены формулы прямой зависимости АЕ(t) от Aро(t) для применения в реальном времени и обратной зависимости Aро(t) от АЕ(t) для реконструкции 1ч Apo-индекса до 1995 г. Проверка предложенных моделей по данным 5 интенсивных бурь в 2018 г. показала соответствие модельных расчетов наблюдательным данным АЕ-индекса с высоким коэффициентом определенности R2 в пределах от 0.62 до 0.81.
Ключевые слова
Дата публикации
15.06.2024
Год выхода
2024
Всего подписок
0
Всего просмотров
35

Библиография

  1. 1. Белюченко К.В., Клименко М.В., Клименко В.В., Ратовский К.Г. Связь возмущений полного электронного содержания с AE-индексом геомагнитной активности во время геомагнитной бури в марте 2015 г. // Солнечно-земная физика. Т. 8. № 3. С. 41−48. 2022. https://doi.org/10.12737/szf-83202206
  2. 2. Гуляева Т.Л. Прогноз глобального электронного содержания в ионосфере в процессе развития геомагнитной бури / Тр. XX Всероссийской ежегодной конф. “Солнечная и солнечно-земная физика – 2016”. СПб, 10–14 октября 2016 г. Ред. А.В. Степанов, Ю.А. Наговицын. С. 85−88. 2016а.
  3. 3. Гуляева Т.Л. Идентичность AE и Apo индексов в 23−24 циклах солнечной активности / Тр. XXVII Всероссийской ежегодной конф. “Солнечная и солнечно-земная физика – 2023”. СПб, 9–13 октября 2023 г. Ред. А.В. Степанов, Ю.А. Наговицын. С. 85−88. 2016б. https://doi.org/10.31725/0552-5829-2023-85-88
  4. 4. Куражковская Н.А., Куражковский А.Ю. Эффект гистерезиса между индексами геомагнитной активности (Ap, Dst) и параметрами межпланетной среды в 21−24 циклах солнечной активности // Солнечно-земная физика. Т. 9. № 3. С. 73−82. 2023. https://doi.org/10.12737/szf-93202308
  5. 5. Шубин В.Н., Иванов-Холодный Г.С., Ситнов Ю.С. Использование интегральных индексов для описания динамики магнитных бурь // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 38. № 4. C. 16–23. 1998.
  6. 6. Adebesin B.O. Investigation into the linear relationship between the AE, Dst and ap indices during different magnetic and solar activity conditions // Acta Geod. Geophys. V. 51. № 2. P. 315–331. 2016. https://doi.org/10.1007/s40328-015-0128-2
  7. 7. Bergin A., Chapman S.C., Gjerloev J.W. AE, DST, and their SuperMAG counterparts: The effect of improved spatial resolution in geomagnetic indices // J. Geophys. Res. – Space. V. 125. № 5. ID e2020JA027828. 2020. https://doi.org/10.1029/2020JA027828
  8. 8. Cade III W.B., Sojka J.J., Zhu L. A correlative comparison of the ring current and auroral electrojects using geomagnetic indices // J. Geophys. Res. – Space. V. 100. № 1. P. 97−105. 1995. https://doi.org/10.1029/94JA02347
  9. 9. Crooker N.U., Gringauz K.I. On the low correlation between long-term averages of solar wind speed and geomagnetic activity after 1976 // J. Geophys. Res. – Space. V. 98. № 1. P. 59–62. 1993. https://doi.org/10.1029/92JA01978
  10. 10. Davis T.N., Sugiura M. Auroral electrojet activity index AE and its universal time variations // J. Geophys. Res. V. 71. № 3. P. 785–801. 1966. https://doi.org/10.1029/jz071i003p00785
  11. 11. Echer E., Gonzalez W. D., Alves M.V. On the geomagnetic effects of solar wind interplanetary magnetic structures // Space Weather. V. 4. № 6. ID S06001. 2006. https://doi.org/10.1029/2005SW000200
  12. 12. Fares Saba M.M., Gonzalez W.D., Cluúa de Gonzalez A.L. Relationships between the AE, ap and Dst indices near solar minimum (1974) and at solar maximum (1979) // Ann. Geophys. V. 15. № 10. P. 1265−1270. 1997. https://doi.org/10.1007/s00585-997-1265-x
  13. 13. Göker Ü.D. Short- and long-term changes in the neurophysiological status of pilots due to radiation exposure caused by geomagnetic storms // Medical Research Archives. V.11. № 9. 2023. https://doi.org/10.18103/mra.v11i9.4395
  14. 14. Gu Y., Wei H.-L., Boynton R.J., Walker S.N., Balikhin M.A. System identification and data-driven forecasting of AE index and prediction uncertainty analysis using a new cloud-NARX model // J. Geophys. Res. – Space. V. 124. № 1. P. 248–263. 2019. https://doi.org/10.1029/1018JA025957
  15. 15. Gulyaeva T.L., Stanislawska I. Magnetosphere associated storms and autonomous storms in the ionosphere−plasmasphere environment // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 72. № 1. P. 90–96. 2010. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2009.10.012
  16. 16. Gulyaeva T.L. Interaction of global electron content with the Sun and solar wind during intense geomagnetic storms // Planet. Space Sci. 2024. V. 240. ID 105830. https://doi.org/10.1016/j.pss.2023.105830
  17. 17. Klimenko M.V., Klimenko V.V., Ratovsky K.G., Goncharenko L.P., Sahai Y., Fagundes P.R., de Jesus R., de Abreu A.J., Vesnin A.M. Numerical modeling of ionospheric effects in the middle- and low-latitude F region during geomagnetic storm sequence of 9–14 September 2005 // Radio Sci. V. 46. № 3. ID RS0D03. 2011. https://doi.org/10.1029/2010RS004590
  18. 18. Li Sh., Galas R., Ewert D., Peng J. An empirical model for the ionospheric global electron content storm-time response // Acta Geophys. V. 51. № 1. P.253–269. 2015. https://doi.org/10.1515/acgeo-2015-0067
  19. 19. Luo B., Li X., Temerin M., Liu S. Prediction of the AU, AL, and AE indices using solar wind parameters // J. Geophys. Res. – Space. V. 118. № 12. P. 7683–7694. 2013. https://doi.org/10.1002/2013JA019188
  20. 20. Nesse Tyssøy H., Partamies N., Babu E.M., Smith-Johnsen C., Salice J.A. The predictive capabilities of the Auroral Electrojet index for medium energy electron precipitation // Front. Astron. Space Sci. V. 8. ID 714146. 2021. https://doi.org/10.3389/fspas.2021.714146
  21. 21. Prikryl P., Gillies R.G., Themens D.R., Weygand J.M., Thomas E.G., Chakraborty S. Multi-instrument observations of polar cap patches and traveling ionospheric disturbances generated by solar wind Alfvén waves coupling to the dayside magnetosphere // Ann. Geophys. V. 40. № 6. P. 619–639. 2022. https://doi.org/10.5194/angeo-40-619-2022
  22. 22. Rostoker G. A quantitative relationship between AE and Kp // J. Geophys. Res. − Space. V. 96. № 4. P. 5853−5857. 1991. https://doi.org/10.1029/90JA02752
  23. 23. Samwel S., Miteva R. Correlations between space weather parameters during intense geomagnetic storms: Analytical study // Adv. Space Res. V. 72. № 8. P. 3440−3453. 2023. https://doi.org/10.1016/j.asr.2023.07.053
  24. 24. Schrijver C.J. Socio-economic hazards and impacts of space weather: The important range between mild and extreme // Space Weather. V. 13. № 9. P. 524–528. 2015. https://doi.org/10.1002/2015SW001252
  25. 25. Tsurutani B.T., Goldstein B.E., Smith E.J., Gonzales W.D., Tang F., Akasofu S.I., Anderson R.R. The interplanetary and solar causes of geomagnetic activity // Planet. Space Sci. V. 38. № 1. P. 109–126. 1990. https://doi.org/10.1016/0032-0633 (90)90010-N
  26. 26. Yamazaki Y., Matzka J., Stolle C., Kervalishvili G., Rauberg J., Bronkalla O., Morschhauser A., Bruinsma S., Shprits Y.Y., Jackson D.R. Geomagnetic activity index Hpo // Geophys. Res. Lett. V. 49. № 10. 2022. https://doi.org/10.1029/2022GL098860
  27. 27. Yenen S.D., Gulyaeva T.L., Arikan F., Arikan O. Association of ionospheric storms and substorms of Global Electron Content with proxy AE index // Adv. Space Res. V. 56. № 7. P. 1343–1353. 2015. https://doi.org/10.1016/j.asr.2015.06.025
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека