Везде

ОФНГеомагнетизм и аэрономия Geomagnetism and Aeronomy

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

Широтное распределение характеристик ночных авроральных высыпаний в спокойные периоды и в периоды начала суббурь

Вы можете
Код статьи
S3034502225020012-1
DOI
10.7868/S3034502225020012
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Воробьев В. Г.
  • Аффилиация: Полярный геофизический институт
Ягодкина О. И.
  • Аффилиация: Полярный геофизический институт
Антонова Е. Е.
  • Должность: Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына
  • Аффилиация:
    Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
    Институт космических исследований РАН
Кирпичев И. П.
  • Аффилиация: Институт космических исследований РАН
Том/ Выпуск
Том 65 / Номер выпуска 2
Страницы
143-158
Аннотация
К нерешенным проблемам физики авроральных суббурь относится вопрос о локализации и механизме начала взрывной фазы суббури. Новая информация, необходимая для решения данной проблемы, может быть получена в результате сопоставления результатов наблюдений низковысотных спутников с наблюдениями в экваториальной плоскости магнитосферы. Для этого был использован метод морфологического проецирования, не требующий знаний о конфигурации магнитного поля. В работе рассмотрены широтные профили характеристик авроральных высыпаний на высотах ионосферы, полученные по наблюдениям спутника DMSP F7, и радиальное распределение ионного давления в экваториальной плоскости по данным спутников миссии THEMIS в магнитоспокойные периоды и в моменты, близкие к авроральному брейкапу. Особое внимание уделялось положению максимума потока энергии ионных высыпаний c энергией более 3 кэВ (граница b2i) и профилям давления ионов. Определены средние широтные профили ионного давления на низких высотах и проведено их сопоставление с усредненными распределениями давления в экваториальной плоскости при близких средних значениях параметров солнечного ветра и геомагнитной активности. Показано, что, если в спокойных геомагнитных условиях максимум давления на низких высотах проецируется на геоцентрические расстояния в ~7−8 Re, то перед началом фазы развития суббури он проецируется на расстояние ~5−6 Re. Получены средние значения максимумов давления в магнитоспокойные периоды, а также до и после начала фазы развития суббури. Проведены оценки яркости аврорального свечения в эмиссии 557.7 нм, рассчитанные по наблюдениям средней энергии и потока энергии высыпающихся электронов спутником F7.
Ключевые слова
авроральные высыпания магнитосферная суббуря фазы суббури ионное давление широтное и радиальное распределение ионного давления яркость аврорального свечения
Дата публикации
24.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
21

Библиография

  1. 1. Воробьев В.Г., Кириллов А.С., Катькалов Ю.В., Ягодкина О.И. Планетарное распределение интенсивности аврорального свечения, полученное с использованием модели авроральных высыпаний // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 53. № 6. С. 757−761. 2013. https://doi.org/10.7868/S0016794013060163
  2. 2. Деспирак И.В., Клейменова Н.Г., Любчич А.А., Малышева Л.М., Громова Л.И., Ролдугин А.В., Козелов Б.В. Магнитные суббури и сияния в полярных широтах Шпицбергена: Событие 17 декабря 2012 г. Изв. РАН. Сер. Физическая. Т. 86. № 3. С. 340−348. 2022. https://doi.org/10.31857/S0367676522030097
  3. 3. Кирпичев И.П., Антонова Е.Е. Распределение давления плазмы в экваториальной плоскости магнитосферы Земли на геоцентрических расстояниях от 6 до 10RE по данным международного проекта THEMIS // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 51. № 4. С. 456−461. 2011.
  4. 4. Клейменова Н.Г., Антонова Е.Е., Козырева О.В., Малышева Л.М., Корнилова Т.А., Корнилов И.А. Волновая структура магнитных суббурь в полярных широтах // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 52. № 6. С. 785–793. 2012.
  5. 5. Akasofu S.-I. The development of the auroral substorm // Planet. Space Sci. V. 12. № 4. P. 273−282. 1964. https://doi.org/10.1016/0032-0633 (64)90151-5
  6. 6. Antonova E.E. The results of INTERBALL/Tail observations, the inner magnetosphere substorm onset and particle acceleration // Adv. Space Res. V. 30. № 7. P. 1671−1676. 2002. https://doi.org/10.1016/S0273-1177 (02)00434-9
  7. 7. Antonova E.E., Kirpichev I.P., Vovchenko V.V., Stepanova M.V., Riazantseva M.O., Pulinets M.S., Ovchinnikov I.L., Znatkova S.S. Characteristics of plasma ring, surrounding the Earth at geocentric distances ~7-10 RE, and magnetospheric current systems // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 99. P. 85–91. 2013. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2012.08.013
  8. 8. Antonova E.E., Kirpichev I.P., Stepanova M.V. Plasma pressure distribution in the surrounding the Earth plasma ring and its role in the magnetospheric dynamics // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 115–116. P. 32–40. 2014. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2013.12.005
  9. 9. Antonova E.E., Stepanova M., Kirpichev I.P., Ovchinnikov I.L, et al. Structure of magnetospheric current systems and mapping of high latitude magnetospheric regions to the ionosphere // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 177. P. 103–114. 2018. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2017.10.013
  10. 10. Baker K.B., Wing S. A new magnetic coordinate system for conjugate studies at high latitudes // J. Geophys. Res. – Space. V. 94. № 7. P. 9139–9144. 1989. https://doi.org/10.1029/JA094iA07p09139
  11. 11. Baker D.N., Pulkkinen T.I., Angelopoulos V., Baumjohann W., McPherron R.L. Neutral line model of substorms: Past results and present view // J. Geophys. Res. – Space. V. 101. № 6. P. 12975−13010. 1996. https://doi.org/10.1029/95JA03753
  12. 12. Dubyagin S.V., Sergeev V.A., Carlson C.W., Marple S.R., Pulkkinen T.I., Yahnin A.G. Evidence of near-Earth breakup location // Geophys. Res. Lett. V. 30. № 6. ID 1282. 2003. https://doi.org/10.1029/2002GL016569
  13. 13. Goertz C.K., Baumjohann W. On the thermodynamics of the plasma sheet // J. Geophys. Res. – Space. V. 96. № 12. P. 20991–20998. 1991. https://doi.org/10.1029/91JA02128
  14. 14. Kim H.-J., Kim K.-C., Noh S.-J., Lyons L., Lee D.-Y., Choe W. New perspective on phase space density analysis for outer radiation belt enhancements: The influence of MeV electron injections // Geophys. Res. Lett. V. 50. № 14. ID e2023GL104614. 2023. https://doi.org/10.1029/2023GL104614
  15. 15. Kirpichev I.P., Antonova E.E., Stepanova M., Eyelade A.V., Espinoza C.M., Ovchinnikov I.L., Vorobjev V.G., Yagodkina O.I. Ion kappa distribution parameters in the magnetosphere of the Earth at geocentric distances smaller than 20 RE during quiet geomagnetic conditions // J. Geophys. Res. – Space. V. 126. № 10. ID e2021JA029409. 2021. https://doi.org/10.1029/2021JA029409
  16. 16. Lui A.T.Y. Current disruption in the Earth’s magnetosphere: Observations and models // J. Geophys. Res. – Space. V. 101. № 6. P. 13067−13088. 1996. https://doi.org/10.1029/96JA00079
  17. 17. Mende S.B., Carlson C.W., Frey H.U., Peticolas L.M., Østgaard N. FAST and IMAGE-FUV observations of a substorm onset // J. Geophys. Res. – Space. V. 108. № 9. ID 1344. 2003. https://doi.org/10.1029/2002JA009787
  18. 18. Newell P.T., Feldstein Ya.I., Galperin Y.I., Meng S.-I. The morphology of nightside precipitation // J. Geophys. Res. – Space. V. 101. № 5. P. 10737−10748. 1996. https://doi.org/10.1029/95JA03516
  19. 19. Newell P.T., Sergeev V.A., Bikkuzina G.R., Wing S. Characterizing the state of the magnetosphere: Testing the ion precipitation maxima latitude (b2i) and the ion isotropy boundary // J. Geophys. Res. – Space. V. 103. № 3. P. 4739−4745. 1998. https://doi.org/10.1029/97JA03622
  20. 20. Nosé M., Keika K., Kletzing C.A., Spence H.E., Smith C.W., MacDowall R.J., Reeves G.D., Larsen B.A., Mitchell D.G. Van Allen Probes observations of magnetic field dipolarization and its associated O+ flux variations in the inner magnetosphere at L < 6.6 // J. Geophys. Res. – Space. V. 121. № 8. P. 7572–7589. 2016. https://doi.org/10.1002/2016JA022549
  21. 21. Nosé M., Matsuoka A., Kasahara S., et al. Magnetic field depolarization and its associated ion flux variations in the dawnside deep inner magnetosphere: Arase observations // Geophys. Res. Lett. V. 45. № 16. P. 7942–7950. 2018. https://doi.org/10.1029/2018GL078825
  22. 22. Persson M.A.L., Opgenoorth H.J., Pulkkinen T.I., et al. Near-earth substorm onset: A coordinated study // Geophys. Res. Lett. V. 21. № 17. P. 1875−1878. 1994. https://doi.org/10.1029/94GL01426
  23. 23. Paschmann G., Haaland S., Treumann R. Auroral plasma physics // Space Sci. Rev. V. 103. № 1–4. P. 1–485. 2002. https://doi.org/10.1023/A:1023030716698
  24. 24. Roach F.E., Jamnick P.M. The sky and eye // Sky and Telescope. V. 17. P. 164–168. 1958.
  25. 25. Stepanova M.V., Antonova E.E., Bosqued J.M., Kovrazhkin R.A., Aubel K.R. Asymmetry of auroral electron precipitations and its relationship to the substorm expansion phase onset // J. Geophys. Res. – Space. V. 107. № 7. ID 1134. 2002. https://doi.org/10.1029/2001JA003503
  26. 26. Stepanova M., Antonova E.E., Bosqued J.-M. Study of plasma pressure distribution in the inner magnetosphere using low-altitude satellites and its importance for the large-scale magnetospheric dynamics // Adv. Space Res. V. 38. № 8. P. 1631−1636. 2006. https://doi.org/10.1016/j.asr.2006.05.013
  27. 27. Tsyganenko N.A. A magnetospheric magnetic field model with a warped tail current sheet // Planet. Space Sci. V. 37. № 1. P. 5−20. 1989. https://doi.org/10.1016/0032-0633 (89)90066-4
  28. 28. Vorobjev V.G., Yagodkina O.I., Starkov G.V., Feldstein Ya.I. A substorm in midnight auroral precipitation // Ann. Geophys. V. 21. № 12. P. 2271–2280. 2003. https://doi.org/10.5194/angeo-21-2271-2003
  29. 29. Vorobjev V.G., Antonova E.E., Yagodkina O.I. How the intensity of isolated substorms is controlled by the solar wind parameters // Earth Planets Space. V. 70. № 1. ID 148. 2018. https://doi.org/10.1186/s40623-018-0922-5
  30. 30. Vorobjev V.G., Yagodkina O.I., Antonova E.E. Ionospheric features of polar cusp dayside precipitation under a northern IMF // Geomagn. Aeronomy. V. 64. № 3. P. 302–312. 2024. https://doi.org/10.1134/S0016793224600103
  31. 31. Wing S., Newell P.T. Center plasma sheet ion properties as inferred from ionospheric observations // J. Geophys. Res. – Space. V. 103. № A4. P. 6785−6800. 1998. https://doi.org/10.1029/97JA02994
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека