Прогнозирование геомагнитных бурь, связанных с межпланетными корональными выбросами массы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Геомагнитные бури оказывают значительное влияние на работоспособность технических систем как в космосе, так и на Земле. Источниками сильных геомагнитных бурь чаще всего являются межпланетные корональные выбросы массы (МКВМ), порождаемые корональными выбросами массы (КВМ) в солнечной короне. Прогноз МКВМ основан на регулярных оптических наблюдениях Солнца, которые позволяют обнаружить КВМ на стадии формирования. Известно, что интенсивность геомагнитных бурь коррелирует с величиной южной компоненты магнитного поля (Bz) МКВМ. Однако при оперативном прогнозе произвольного КВМ заранее предсказать знак и величину Bz по солнечным наблюдениям пока не удается. В этих условиях предварительный прогноз вероятности развития бури может быть получен в предположении, что сила бури связана с величиной магнитного потока из области эрупции, наблюдаемой как димминг. В данной работе на серии из 37 эруптивных событий 2010–2012 гг. рассматривается связь интегрального магнитного потока из области диммингов с вероятностью того, что КВМ, ассоциированные с ними, вызовут геомагнитные бури. Показано, что наблюдается общий тренд на увеличение геоэффективности МКВМ с повышением величины магнитного потока из области диммингов. Продемонстрировано, что частота наблюдения умеренных и сильных бурь повышается в случаях комплексных событий, связанных с взаимодействием КВМ с другими потоками солнечного ветра в гелиосфере.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. Г. Родькин

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: rodkindg@gmail.com
Россия, Москва

В. А. Слемзин

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Email: rodkindg@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. I.G. Richardson, and H.V. Cane, J. Geophys. Res. 109, A09104 (2004).
  2. I.G. Richardson, and H.V. Cane, Solar Phys. 264, 189–237 (2010).
  3. Ю.И. Ермолаев, Н.С. Николаева, И.Г. Лодкина, М.Ю. Ермолаев, Космич. исслед. 47, 99–113 (2009).
  4. Ю.И. Ермолаев, И.Г. Лодкина, Н.С. Николаева, М.Ю. Ермолаев, Космич. исслед. 48, 499 (2010).
  5. Y.I. Yermolaev, N.S. Nikolaeva, I.G. Lodkina, M.Y. Yermolaev, J. Geophys. Res. 117, A00L07 (2012).
  6. Y.I. Yermolaev, I.G. Lodkina, N.S. Nikolaeva, M.Y. Yermolaev, J. Geophys. Res.: Space Physics. 118, 4760 (2013).
  7. T.V. Podladchikova, A.A. Petrukovich, Space Weather 10, S07001 (2012).
  8. Y. Tan, Q. Hu, Z. Wang, Q. Zhong, Space Weather 16, 406–416 (2018).
  9. I.S. Zhelavskaya, R. Vasile, Y.Y. Shprits, C. Stolle, J. Matzka, Space weather 17, 1461–1486 (2019).
  10. J. Wang, B. Luo, S. Liu, L. Shi, Front. Astron. Space Sci. 10 (2023).
  11. Y. Shugay, V. Kalegaev, K. Kaportseva, V. Slemzin, D. Rodkin, and V. Eremeev, Universe 8, 565 (2022).
  12. M. Temmer, C. Scolini, I.G. Richardson, S.G. Heinemann, et al., Advances in Space Research. In press (2023).
  13. D. Odstrcil, Adv. Space Res. 32, 497–506 (2003).
  14. S. Poedts, A. Lani, C. Scolini, C. Verbeke, et al., J. Space Weather Space Clim. 10, 57 (2020).
  15. L.F. Burlaga, S.P. Plunkett, O.C. St. Cyr, J. Geophys. Res. 107, 1266 (2002).
  16. L. Burlaga, D. Berdichevsky, N. Gopalswamy, R. Lepping, T. Zurbuchen, J. Geophys. Res. 108, 1425 (2003).
  17. N. Lugaz, M. Temmer, Y. Wang, C. J. Farrugia, Solar Phys. 292, 64 (2017).
  18. D. Rodkin, V. Slemzin, A. N. Zhukov, F. Goryaev, Y. Shugay, I. Veselovsky, Solar Phys. 293, 78 (2018).
  19. В.А. Слемзин, Ф.Ф. Горяев, Д.Г. Родькин, Ю.С. Шугай, С. В. Кузин, Физика плазмы 45, 867–902 (2019).
  20. Д.Г. Родькин, В.А. Слемзин, Ю.С. Шугай, Краткие сообщения по физике 47, 36–43 (2020).
  21. R.A. Harrison, P. Bryans, G.M. Simnett, and M. Lyons, Astron. and Astrophys. 400, 1071–1083 (2003).
  22. K. Dissauer, A.M. Veronig, M. Temmer, and T. Podladchikova, Astrophys. J. 874, 123 (2019).
  23. K. Dissauer. A.M. Veronig. M. Temmer. and T. Podladchikova, K. Vanninathan, Astrophys. J. 863. 169 (2018).
  24. G. Chikunova, K. Dissauer, T. Podladchikova, A.M. Veronig, Astrophys. J. 896. 17 (2020).
  25. I.M. Chertok, V.V. Grechnev, A.V. Belov, A.A. Abunin, Solar Phys. 282, 175–199 (2013).
  26. I.M. Chertok, M.A. Abunina, A.A. Abunin, A.V. Belov, V.V. Grechnev, Solar Phys. 290, 627–633 (2015).
  27. I.M. Chertok, V.V. Grechnev, A.A. Abunin, Solar Phys. 292, 62 (2017).
  28. S. Pal, D. Nandy, E. Kilpua, Astron. and Astrophys. 665, A110 (2022).
  29. K. Dissauer. A. M. Veronig. M. Temmer, T. Podladchikova, K. Vanninathan, Astrophys. J. 855, 137 (2018).
  30. P. J. Cargill, Solar Phys. 221, 135 (2004).
  31. B. Vršnak, T. Žic, D. Vrbanec, M. Temmer, T. Rollett, C. Möstl, A. Veronig, J. Calogovic, M. Dumbovic, S. Lulic, Y.-J. Moon, and A. Shanmugaraju, Solar Phys. 285, 295 (2013).
  32. A. Vourlidas, S. Patsourakos, and N. P. Savani, Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 377, 20180096 (2019).
  33. M. Dumbovic, J. Calogovic, K. Martinic, B. Vrsnak, D. Sudar, M. Temmer, and A. Veronig, Frontiers in Astronomy and Space Sciences. 8, 58 (2021).
  34. T. Zurbuchen, I.G. Richardson, Space Sci. Rev. 123, 31–43 (2006).
  35. J. Čalogović, M. Dumbović, D. Sudar, B. Vršnak, K. Martinić, M. Temmer, and A. Veronig, Solar Phys. 296, 114 (2021).
  36. Д.Г. Родькин, В.А. Слемзин, Ю.С. Шугай, Астрон. журн. 100, 1–8 (2023).
  37. P. Riley, M.L. Mays, J. Andries, T. Amerstorfer, et al., Space Weather 16, 1245–1260 (2018).
  38. N. Lugaz, C.J. Farrugia, R.M. Winslow, N. Al-Haddad, E.K. J Kilpua, P. Riley, J. Geophys. Res.: Space Physics 121, 10861–10879 (2016).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Слева: график зависимости максимального значения модуля магнитного поля в МКВМ для 37 событий от полного магнитного потока из области диммингов; справа: зависимость минимального значения z-компоненты магнитного поля в МКВМ для 37 событий от полного магнитного потока из области диммингов. Треугольниками выделены МКВМ, входящие в состав комплексов, звездами — одиночные события. КК — коэффициент корреляции.

Скачать (44KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Слева: график зависимости минимального значения Dst-индекса для 37 событий от полного магнитного потока из области диммингов; по центру: зависимости максимального значения Ар-индекса от полного магнитного потока из области диммингов; справа: зависимости максимального значения Кр-индекса от полного магнитного потока из области диммингов. Треугольниками выделены МКВМ, входящие в состав комплексов, звездами — одиночные события.

Скачать (49KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024