ФГБУН ФИЦ «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера
Сибирского отделения Российской академии наук
ИКФИА СО РАН

Результаты ЛМИИ 2015

Основные научные результаты, полученные в рамках Проекта II.16.2.3. «Исследование проявлений космической погоды в субавроральной и авроральной зонах по наблюдениям на Якутской меридиональной цепочке станций»

1. Продолжена работа по отбору событий крупномасштабных перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ) по данным измерений меридиональной цепочки ионосферных станций. Анализ измерений дигизонда DPS-4 в дневное время (06-18 LT) на ионосферной станции Якутск за 2012 г. показал, что.
а) с увеличением геомагнитной активности (Кр-индекс) спектр дневных ПИВ по критической частоте смещается в сторону больших периодов.

Рис.1. Периоды ПИВ для отдельных событий по данным ионосферной станции Якутск.

б) в магнитосферно-ионосферном взаимодействии стабильно формируется тип колебаний с часовым периодом на высотах F2 слоя ионосферы. На основе модельных расчетов механизма формирования ПИВ на ионосферных высотах подтверждается, что крупномасштабные ПИВ создаются желобковой неустойчивостью на границе плазмопаузы.

(Filippov L.D., Stepanov A.E., Plotnikov I.Ya. Ionospheric disturbances as a manifestation of cloudy IMF structure // Proc. of the 10th Intern. Conf. “Problems of Geocosmos” (Oct 6-10, 2014, St. Petersburg, Russia). Eds: V. N. Troyan, N.Yu. Bobrov, A.A. Kosterov, A.A. Samsonov, N.A. Smirnova and T.B. Yanovskaya. ISBN 978-5-9651-0878-7. SPb., 2014. P.287-292.)

2. Рассмотрено азимутальное распределение длиннопериодных пульсаций в диапазоне Pc5 на геомагнитных широтах 63-66°, проникающих из межпланетной среды при взаимодействии межпланетных ударных волн (МУВ) с магнитосферой Земли. Обнаружено, что долготный сектор с максимальной амплитудой пульсаций определяется ориентацией ММП (спиральной/ортоспиральной), независимо от угла наклона фронта МУВ в азимутальной плоскости. Большинство событий было зарегистрировано в дополуденном секторе при спиральном ММП. Отмечается тенденция увеличения частоты колебаний при приближении к местному полудню.

Рис.2. Распределение частоты наземных пульсаций, проникающих из межпланетной среды, на геомагнитных широтах 63-66° в зависимости от местного времени. Квадратами обозначены события при перпендикулярной ориентации фронта МУВ к линии Земля — Солнце в плоскости эклиптики при спиральном ММП (прп_сп), треугольниками – события с наклонным фронтом МУВ в плоскости эклиптики при спиральном ММП (нкл_сп) и ромбами – события с наклонным фронтом МУВ при ортоспиральном ММП (нкл_ос). Для анализа отбирались события с идентичным спектром колебаний в межпланетной среде и на Земле, фронт МУВ которых был ориентирован только в плоскости эклиптики (нормальная компонента Nz~0) и конусный угол ММП > 45°, чтобы исключить события с генерацией форшок области.

(Moiseev A., Baishev D., Yoshikawa A., Yumoto K. Features of long-period geomagnetic pulsations excitation at high latitudes penetrating from the interplanetary medium during an impact of interplanetary shock on the Earth’s magnetosphere // United Nations/Japan Workshop on Space Weather «Science and Data Products from ISWI Instruments»). Fukuoka, Japan. 2-6 March 2015. Programme. Poster presentation UN-19. P.13.)

3. Исследовано влияние скорости солнечного ветра на авроральную активность в периоды восстановительной фазы магнитной бури. При сопоставлении временных интервалов двух магнитных бурь (рис.3), в течение которых величины электрических полей солнечного ветра примерно равны друг другу (интервал «А»), обнаружено, что сильная авроральная активность наблюдается на восстановительной фазе в той буре, у которой скорость солнечного ветра в этот момент времени больше (рис.3). Таким образом, чем выше скорость солнечного ветра на восстановительной фазе магнитной бури, тем больше энергии солнечного ветра поступает на авроральные широты и меньше в кольцевой ток, что возможно приводит к менее длительной восстановительной фазы магнитной бури.

Рис.3. Вариации параметров ММП и СВ, Dst и АЕ –индексов в периоды магнитных бурь 31 октября 2000 г. (черный цвет) и 13 июня 2005 г. (красный цвет). Интервал «А» в периоды восстановительной фазы магнитной бури выделен вертикальными штриховыми линиями.

(Boroyev R.N. Intensity of the auroral electrojets during a recovery phase of magnetic storm // Adv. Space Res., 2016, Vol.57, P.2479-2486. doi: 10.1016/j.asr.2016.04.001.)

 

4. Продолжено изучение степени влияния параметров космической погоды на состояние сердечно-сосудистой системы человека на разных фазах 11-летнего цикла солнечной активности. Изменение состояния сердечно-сосудистой системы в субполярных (г.Якутск) и полярных (пос.Тикси) регионах зависит не только от интенсивности геомагнитного возмущения, но и от типа возмущения (спорадическое или рекуррентное).

(Shadrina L.P., Samsonov S.N., Manykina V.I. Sporadic and recurrent geomagnetic storm responses in the human cardiogram // Proc. of the 10th Intern. Conf. “Problems of Geocosmos” (Oct 6-10, 2014, St. Petersburg, Russia). Eds: V. N. Troyan, N.Yu. Bobrov, A.A. Kosterov, A.A. Samsonov, N.A. Smirnova and T.B. Yanovskaya. ISBN 978-5-9651-0878-7. SPb., 2014. P. P.392-395.)

 

5. Анализ результатов наблюдений на 4-х спутниках Cluster в событии 15 октября 2004 г. в интервале 1235 и 1300 UT продемонстрировал возникновение волн с периодом ~30 с и длиной волны ~1 RE в токовом слое на ночной стороне магнитосферы, распространяющихся в направлении Солнца. В анализируемый период на станции Тикси, локализованной вблизи проекции спутников Cluster, были зарегистрированы 3 всплеска Pi2 пульсаций с началами в ~1236, ~1251 and ~1255 UT, соответственно. Сделано заключение, что сильные продольные токи, генерируемые в плазменном слое, могут управлять Pi2 пульсациями на Земле, а периодические продольные токи могут даже контролировать период пульсаций.

(Wang G.Q., Volwerk M., Nakamura R., Boakes P., Zhang T.L., Yoshikawa A., Baishev D.G. Flapping current sheet with superposed waves seen in space and on the ground // J. Geophys. Res. 2014. V.119. doi:10.1002/2014JA020526.)