Статистика геомагнітних бур протягом циклу сонячної активності (2009 – 2020 рр.)
Анотація
Актуальність. Атмосфера та геокосмос широко використовується в якості радіоканалу при розв’язанні задач радіозв’язку, радіонавігації, радіолокації, радіопеленгації, радіоастрономії та дистанційного радіозондування навколоземного середовища з поверхні планети або Землі з космосу. Параметри атмосферно-космічного радіоканалу визначаються станом атмосферно-космічної погоди, яка формується, в основному, нестаціонарними процесами на Сонці (сонячними бурями) та частково високоенергетичними процесами на Землі та в атмосфері. До найбільш сильних збурень атмосферно-космічного радіоканалу призводять геокосмічні бурі. Важливо, що ці бурі відрізняються великою різноманітністю, немає двох однакових бур. У бур є спільні риси, також є індивідуальні особливості. Ті та інші у теперішній час вивчені недостатньо. Їх вивчення є актуальним завданням космічної геофізики та космічної радіофізики. Для виявлення загальних закономірностей, доцільним є статистичний підхід до аналізу великої кількості бур.
Метою цієї роботи є статистичний аналіз параметрів сонячного вітру та геомагнітного поля протягом 24-го циклу сонячної активності (2009 – 2020 рр.).
Методи і методологія. В якості вихідних даних обрані параметри збуреного сонячного вітру (концентрація nsw, швидкість Vsw та температура Тsw частинок), збурені значення By- та Bz-компонент міжпланетного магнітного поля, що є причиною магнітних бур на Землі, а також індекси геомагнітної активності (AE, Dst та Kр). У даній роботі розглянуті геомагнітні бурі з Kр ≥ 5 або G1, G2, G3 та G4. Всього було 153 бурі з Kр ≥ 5. Проаналізовані статистичні ряди максимальних значень nsw, Vsw, Тsw, компонент By та Bz, індексів AE, Dst та Kр, а також мінімальні значення Bz-компоненти та індексу Dst.
Результати. Визначені основні статистичні характеристики параметрів сонячного вітру, міжпланетного магнітного поля та геомагнітного поля для 153 подій, що мали місце протягом 24-го циклу сонячної активності.
Висновки. Геомагнітна обстановка протягом 24-го циклу сонячної активності була більш спокійною,
ніж протягом 23-го циклу.
Завантаження
Посилання
Goodman JM. Space Weather and Telecommunications. Springer, 2005.
Blagoveshchenskii DV. Effect of Geomagnetic Storms (Substorms) on the Ionosphere: 1. A Review. Geomagnetism and Aeronomy. 2013;53(3):275–290. https://doi.org/10.1134/S0016793213030031
Blagoveshchenskii DV. Effect of magnetic storms (substorms) on HF propagation: A review. Geomagn. Aeron. 2013;53(4):409–423. https://doi.org/10.1134/S0016793213040038
Blagoveshchensky D., Sergeeva M. Impact of geomagnetic storm of September 7 – 8, 2017 on ionosphere and HF propagation: A multi-instrument study. Advances in Space Research. 2019;63(1):239–256. https://doi.org/10.1016/j.asr.2018.07.016
Chernogor LF., Garmash KP., Guo Q., Zheng Y. Effects of the Strong Ionospheric Storm of August 26, 2018: Results of Multipath Radiophysical Monitoring. Geomagnetism and Aeronomy. 2021;61(1):73–91. https://doi.org/10.1134/S001679322006002X
Chernogor LF., Garmash KP., Guo Q., Luo Y., Rozumenko VT., Zheng Y. Ionospheric storm effects over the People’s Republic of China on 14 May 2019: Results from multipath multi-frequency oblique radio sounding. Advances in Space Research. 2020;66(2):226–242. https://doi.org/10.1016/j.asr.2020.03.037
Guo Q., Chernogor LF. Polar Communications. In book: Cui W., Fu S., Hu Z. (eds) Encyclopedia of Ocean Engineering. Springer, Singapore, 2020. https://doi.org/10.1007/978-981-10-6963-5_112-1
Freeman JW. Storms in Space. Cambridge University Press, London, New York, 2001.
Space Weather (Geophysical Monograph). In ed. Song P., Singer H., Siscoe G. Union, Washington D.C., 2001. ISBN 0-87590-984-1.
Benestad RE. Solar activity and Earth’s climate. Springer-Praxis. 2002: 287 p.
Carlowicz MJ., Lopez RE. Storms from the Sun. – Joseph Henry Press, Washington DC, 2002. ISBN 0-309-07642-0.
Lathuillère C., Menvielle M., Lilensten J., Amari T., Radicella SM. From the Sun’s atmosphere to the Earth’s atmosphere: an overview of scientific models available for space weather developments. Annales Geophys. 2002;20(7):1081–1104.
Vladimirsky BM., Temuryants NA., Martynuk VS. Cosmic Weather and our life. Fryazino, 2004; 224 p. [in Russian].
Bothmer V., Daglis I. Space Weather: Physics and Effects. Springer-Verlag New York, 2006. ISBN 3-642-06289-X.
Lilensten J., Bornarel J. Space Weather. Environment and Societies. Springer, 2006. ISBN 978-1-4020-4331-4.
Chernogor LF., Domnin IF. Physics of Geospace Storms: monograph. Kharkiv: V. N. Karazin Kharkiv National University Publ., 2014;408 p. (Russian).
Danilov AD., Morozova LD. Ionospheric storms in the F2 region. Morphology and physics (review). Geomagnetism and Aeronomy. 1985;25(5):705–721 (Russian).
Prölss GW. Ionospheric F-region storms. Handbook of atmospheric electrodynamics 2, 1995;(2):195–248.
Buonsanto M. Ionospheric storms – A review. Space Science Reviews. 1999;88(3–4):563–601. https://doi.org/10.1023/A:1005107532631
Danilov AD., Lastovička J. Effects of geomagnetic storms on the ionosphere and atmosphere. Int. J. Geomag. Aeron. 2001;2(3):209–224. http://ijga.agu.org/v02/gai99312/gai99312.htm
Danilov AD. F-region influence on geomagnetic disturbances – A Review. Heliogeophysical research. 2013;5:1–33 (Russian). http://vestnik.geospace.ru/index.php?id=189
Blanch E., Altadill D., Boška J., Burešová D., Hernández-Pajares M. November 2003 event: Effects on the Earth’s ionosphere observed from ground-based ionosonde and GPS data. In: Annales Geophys. 2005;23:3027–3034. https://doi.org/10.5194/angeo-23-3027-2005
Pirog OM., Polekh NM., Zherebtsov GA., Smirnov VF., Shi J., Wang X. Seasonal variations of the ionospheric effects of geomagnetic storms at different latitudes of East Asia. Adv. Space Res. 2006;37(5):1075–1080. https://doi.org/10.1016/j.asr.2006.02.007
Liu J., Wang W., Burns A., Yue X., Zhang S., Zhang Y., Huang C. Profiles of ionospheric storm-enhanced density during the 17 March 2015 great storm. J. Geophys. Res. 2016;121(1):727–744. https://doi.org/10.1002/2015JA021832
Polekh N., Zolotukhina N., Kurkin V., Zherebtsov G., Shi J., Wang G., Wang Z. Dynamics of ionospheric disturbances during the 17–19 March 2015 geomagnetic storm over East Asia. Advances in Space Research. 2017;60(11):2464–2476. https://doi.org/10.1016/j.asr.2017.09.030
Borries C., Berdermann J., Jakowski N., Wilken V. Ionospheric storms – A challenge for empirical forecast of the total electron content. Journal of Geophysical Research: Space Physics. 2015;120(4):3175–3186. https://doi.org/10.1002/2015JA020988
Katsko SV., Emelyanov LYa., Chernogor LF. Features of the ionosphere storm on December 21–24, 2016. Kinematics and Physics of Celestial Bodies. 2021;37(2):57–74 (Ukrainian). https://doi.org/10.15407/kfnt2021.02.057
Matsushita S. A study of the morphology of ionospheric storms. Journal of Geophysical Research. 1959;64(3):305–321. https://doi.org/10.1029/JZ064i003p00305
Vijaya Lekshmi D., Balan N., Tulasi Ram S., Liu JY. Statistics of geomagnetic storms and ionospheric storms at low and mid latitudes in two solar cycles. J. Geophys. Res. 2011;116(A11328). http://dx.doi.org/10.1029/2011JA017042
Willis DM., Stevens PR., Crothers SR. Statistics of the largest geomagnetic storms per solar cycle (1844 – 1993). Ann. Geophys. 1997;15(6):719–728. https://doi.org/10.1007/s00585-997-0719-5
Yakovchouk OS., Mursula K., Holappa L., Veselovsky IS., Karinen A. Average properties of geomagnetic storms in 1932–2009. J. Geophys. Res. 2012 Mar;117(A3). https://doi.org/10.1029/2011JA017093
Chernogor LF. Physics of geospace storms. Space Science and Technology. 2021;27(1(128)):3–77 (Ukrainian). https://doi.org/10.15407/knit2021.01.003
