Каталоги типов солнечного ветра и их роль в солнечно-земной физике

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Реакция магнитосферы на межпланетные драйверы зависит от их вида. Надежность их идентификации влияет на выводы анализа связей между солнечным ветром и магнитосферой. В настоящей работе анализируется список умеренных и сильных геомагнитных бурь и их межпланетных источников за период 2009–2019 гг., представленных в работе Qiu S. et al, 2022. Показано, что часть событий в этом списке была определена неправильно, и их интерпретация отличается в ~20 % случаев от каталога (http://www.iki.rssi.ru/pub/omni/), разработанного в ИКИ РАН, для типов солнечного ветра Sheath, ICME и CIR (публикация Yermolaev Yu. I., 2009), и в ~28 % случаев от каталога Richardson and Cane для ICME. Использование нескорректированного списка Qiu S. et al. может приводить к неправильной идентификации межпланетных драйверов магнитных бурь и ошибочным выводам. Рекомендуется использовать классификацию межпланетных событий из каталогов событий, принятых научным сообществом в качестве эталонных.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. Г. Лодкина

Институт космических исследований РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: irina-priem@mail.ru
Россия, Москва

Ю. И. Ермолаев

Институт космических исследований РАН

Email: yermol@iki.rssi.ru
Россия, Москва

А. А. Хохлачев

Институт космических исследований РАН

Email: irina-priem@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Зеленый Л.М., Веселовский И.С. Плазменная гелиогеофизика. М.: Физ-матлит, 2008. Т. 1. 672 с.; Т. 2. 560 с.
  2. Зеленый Л.М., Петрукович А.А., Веселовский И.С. Современные достижения в плазменной гелиогеофизике. М.: ИКИ РАН, 2016. 672 с.
  3. Dungey J.W. Interplanetary Magnetic Field and the Auroral Zones // Phys. Rev. Lett. 1961. V. 6. P. 47–48.
  4. Fairfield D.H., Cahill L.J. The transition region magnetic field and polar magnetic disturbances // J. Geophys. Res. 1966. V. 71. P. 155–169.
  5. Rostoker G., Falthammar C.-G. Relationship between changes in the interplanetary magnetic field and variations in the magnetic field at the Earth’s surface // J. Geophys. Res. 1967. V. 72. P. 5853–5863.
  6. Russell C.T., McPherron R.L., Burton R.K. On the cause of magnetic storms // J. Geophys. Res. 1974. V. 79. P. 1105–1109.
  7. Burton R.K., McPherron R.L., Russell C.T. An empirical relationship between interplanetary conditions and Dst // J. Geophys. Res. 1975. V. 80. P. 4204–4214.
  8. Tsurutani B.T., Gonzalez W.D. The interplanetary Causes of Magnetic Storms: A Review // Magnetic Storms / Eds. Tsurutani B.T., Gonzalez W.D., Kamide Y. Washington: American Geophysical Union Press, 1997. P. 77–89.
  9. Gonzalez W.D., Tsurutani B.T., Clua de Gonzalez A.L. Interplanetary origin of geomagnetic storms // Space Sci. Rev. 1999. V. 88. P. 529–562.
  10. Yermolaev Y.I., Yermolaev M.Y., Zastenker G.N. et al. Statistical studies of geomagnetic storm dependencies on solar and interplanetary events: A review // Planet. Space Sci. 2005. V. 53. P. 189–196.
  11. Yermolaev Y.I., Yermolaev M.Y. Solar and Interplanetary Sources of Geomagnetic Storms: Space Weather Aspects // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2010. V. 46. Iss. 7. P. 799–819.
  12. Temmer M. Space weather: The solar perspective // Living Rev. Sol. Phys. 2021. V. 18. Iss. 4.
  13. Eselevich V.G., Fainshtein V.G. An investigation of the relationship between the magnetic storm Dst indexes and different types of solar wind streams // Ann. Geophys. 1993. V. 11. P. 678–684.
  14. Huttunen K.E.J., Koskinen H.E.J., Schwenn R. Variability of magnetospheric storms driven by different solar wind perturbations // J. Geophys. Res. 2002. V. 107.
  15. Borovsky J.E., Denton M.H. Differences between CME-driven storms and CIR-driven storms // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. Iss. A7. Art. ID. A07S08.
  16. Pulkkinen T.I., Partamies N., Huttunen K.E.J. et al. Differences in geomagnetic storms driven by magnetic clouds and ICME sheath regions // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34. Iss. 2. L02105.
  17. Yermolaev Y.I., Nikolaeva N.S., Lodkina I.G. et al. Relative occurrence rate and geoeffectiveness of large-scale types of the solar wind // Cosm. Res. 2010. V. 48. P. 1–30.
  18. Yermolaev Y.I., Nikolaeva N.S., Lodkina I.G. et al. Specific interplanetary conditions for CIR-induced, Sheath-induced, and ICME-induced geomagnetic storms obtained by double superposed epoch analysis // Ann. Geophys. 2010. V. 28. P. 2177–2186.
  19. Yermolaev Y.I., Nikolaeva N.S., Lodkina I.G. et al. Geoeffectiveness and efficiency of CIR, sheath, and ICME in generation of magnetic storms // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. Art. ID. A00L007.
  20. Nikolaeva N., Yermolaev Y., Lodkina I. Predicted dependence of the cross polar cap potential saturation on the type of solar wind stream // Adv. Space Res. 2015. V. 56. P. 1366–1373.
  21. Despirak I.V., Lyubchich A.A., Kleimenova N.G. Solar Wind Streams of Different Types and High-Latitude Substorms // Geomagn. Aeron. 2019. V. 59. P. 1–6.
  22. Dremukhina L.A., Yermolaev Y.I., Lodkina I.G. Dynamics of Interplanetary Parameters and Geomagnetic Indices during Magnetic Storms Induced by Different Types of Solar Wind // Geomagn. Aeron. 2019. V. 59. P. 639–650.
  23. Yermolaev Y.I., Lodkina I.G., Dremukhina L.A. et al. What Solar–Terrestrial Link Researchers Should Know about Interplanetary Drivers // Universe. 2021. V. 7. Iss. 5.Art. ID. 138. https://doi.org/10.3390/universe7050138
  24. King J.H., Papitashvili N.E. Solar wind spatial scales in and comparisons of hourly wind and ACE plasma and magnetic field data // J. Geophys. Res. 2004. V. 110. Iss. A2. Art. ID. A02209. https://doi.org/10.1029/2004JA010804
  25. Hutchinson J.A., Wright D.M., Milan S.E. Geomagnetic storms over the last solar cycle: A superposed epoch analysis // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. Art. ID. A09211. https://doi.org/10.1029/2011JA016463
  26. Pandya M., Veenadhar B., Ebihara Y. et al. Variation of Radiation belt electron flux during CME and CIR driven geomagnetic storms: Van Allen Probes observations // JGR Space Physics. 2019. https://doi.org/10.1029/2019JA026771
  27. Shen X.-C., Hudson M.K., Jaynes A. et al. Statistical study of the storm time radiation belt evolution during Van Allen Probes era: CME- versus CIR-driven storms // J. Geophys. Res. Space Physics. 2017. V. 122. P. 8327–8339. https://doi.org/10.1002/2017JA024100
  28. Ogawa Y., Seki K., Keika K. et al. Characteristics of CME- and CIR-driven ion upflows in the polar ionosphere // JGR Space Physics. 2019. V. 124. P. 3637–3649.
  29. Kataoka R., Miyoshi Y. Flux enhancement of radiation belt electrons during geomagnetic storms driven by coronal mass ejections and corotating interaction regions // Space Weather. 2006. V. 4. S09004. https://doi.org/10.1029/2005SW000211
  30. Yermolaev Yu.I., Lodkina I.G., Nikolaeva N.S. et al. Some problems of identifying types of large-scale solar wind and their role in the physics of the magnetosphere // Cosmic Res. 2017. V. 55. Iss. 3. P. 178–189.
  31. Yermolaev Yu.I., Nikolaeva N.S., Lodkina I.G. et al. Catalog of Large-Scale Solar Wind Phenomena during 1976–2000 // Cosm. Res. 2009. V. 47. P. 81–94.
  32. Qiu S., Zhang Z., Yousof H. et al. The interplanetary origins of geomagnetic storm with Dstmin ≤ –50 nT during solar cycle 24 (2009–2019) // Advances in Space Research. 2022. V. 70. Iss. 7. P. 2047–2057.https://doi.org/10.1016/j.asr.2022.06.025
  33. Shen C.Y. Wang Z., Pan B. et al. Full-halo coronal mass ejections: Arrival at the Earth // J. Geophys. Res. Space Physics. 2014. V. 119. P. 5107–5116.https://doi.org/10.1002/2014JA020001
  34. Richardson I.G., Cane H.V. Near-Earth Interplanetary Coronal Mass Ejections During Solar Cycle 23 (1996–2009): Catalog and Summary of Properties // Sol. Phys. 2010. V. 264. P. 189–237. https://doi.org/10.1007/s11207-010-9568-6
  35. Yermolaev Y.I., Lodkina I.G., Nikolaeva N.S. et al. Dynamics of large-scale solar-wind streams obtained by the double superposed epoch analysis: 2. Comparisons of CIR vs. Sheath and MC vs. Ejecta // Sol. Phys. 2017. V. 292. 193. https://doi.org/10.1007/s11207-017-1205-1
  36. Yermolaev Y.I., Lodkina I.G., Nikolaeva N.S. et al. Dynamics of large-scale solar wind streams obtained by the double superposed epoch analysis // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015. V. 120. Iss. 9. P. 7094–7106. https://doi.org/10.1002/2015JA021274
  37. Nikolaeva N., Yermolaev Y., Lodkina I. Modeling the time behavior of the Dst index during the main phase of magnetic storms generated by various types of solar wind // Adv. Space Res. 2013. V. 6. P. 401–412. https://doi.org/10.1134/S0010952513060038
  38. Seki K., Keika K., Ebihara Y. Characteristics of CME- and CIR-driven ion upflows in the polar ionosphere // JGR Space Physics. 2019. V. 124. P. 3637–3649. https://doi.org/10.1029/2018JA025870

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Временной ход параметров межпланетной среды и магнитосферных индексов с 27 августа по 3 сентября 2017 г. (см. описание в тексте). Событие № 134 из списка [32], с минимумом в 31.VIII.2017 12:00 с Dst = –50 нТл, по каталогу [31] попадает на интервал Ejecta

Скачать (920KB)
Метаданные
3. Рис. 2. То же, что и на рис. 1. Событие № 66 списка [32], с минимумом в 09.XI.2013 09:00 с Dst = –80 нТл, по каталогу [31] попадает на интервал Sheath

Скачать (928KB)
Метаданные
4. Рис. 3. То же, что и на рис. 1. Событие № 58 списка [32], c минимумом МБ в 10.VII.2013 22:00 c Dst = –56 нТл, по каталогу [31] попадает на интервал Ejecta

Скачать (943KB)
Метаданные
5. Рис. 4. То же, что и на рис. 1. Событие № 39 списка [32], c минимумом МБ в 3.IX.2012 11:00 c Dst = –69 нТл, по каталогу [31] попадает на интервал Sheath

Скачать (924KB)
Метаданные
6. Рис. 5. То же, что и на рис. 1. Событие № 22 списка [32], c минимумом МБ в 25.I.2012 11:00 c Dst = –75 нТл, по каталогу [31] попадает на интервал CIR

Скачать (953KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025