Ultralow Frequency Resonators: on the 80th Anniversary of the Discovery of Alfvén Waves

A. V. Guglielmi; Гульельми А. В.; B. I. Klain; Клайн Б. И.; A. S. Potapov; Потапов А. С.

doi:10.31857/S0320930X23040047

Ultralow Frequency Resonators: on the 80th Anniversary of the Discovery of Alfvén Waves

作者: Guglielmi A.V.¹, Klain B.I.², Potapov A.S.³
隶属关系:
1. Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
2. Geophysical Observatory Borok Branch, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Borok, Russia
3. Institute of Solar-Terrestrial Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Irkutsk, Russia
期: 卷 57, 编号 4 (2023)
页面: 385-388
栏目: Articles
URL: https://rjmseer.com/0320-930X/article/view/648496
DOI: https://doi.org/10.31857/S0320930X23040047
EDN: https://elibrary.ru/RECJCA
ID: 648496

如何引用文章

全文:

开放存取

##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问

订阅或者付费存取

详细

The concept of Alfvén waves, introduced into science 80 years ago, played an important role in the formation and development of cosmic electrodynamics. Alfvén waves differ in that at each point in space the group velocity vector and the vector of the external magnetic field are collinear to each other, due to which the waves can carry momentum, energy, and information over long distances. In memory of the outstanding event, we briefly describe two Alfvén resonators, one of which is located high above the Earth, in the radiation belt, and the second, in the ionospheric layers. Both resonators have a discrete spectrum in the upper part of the range of ultralow frequency oscillations of natural origin (approximately from 0.2 Hz to 7 Hz). The close connection between the concept of Alfvén waves and the current problems of the electrodynamics of geophysical media is especially emphasized.

关键词

Alfvén velocity, group velocity, geometric optics, heavy ions, radiation belt, magnetotelluric sounding

参考

Альвен Х. Космическая электродинамика. М.: ИЛ, 1952. 260 с.
Беляев П.П., Поляков С.В., Рапопорт В.О., Трахтенгерц В.Ю. Обнаружение резонансной структуры спектра атмосферного электромагнитного шумового фона в диапазоне короткопериодных геомагнитных пульсаций // Докл. АН СССР. 1987. Т. 297. С. 840–843.
Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Наука, 1967. 685 с.
Гульельми А.В., Потапов А.С. Частотно-модулированные ультранизкочастотные волны в околоземном космическом пространстве // УФН. 2021. Т. 191. № 5. С. 475-491. https://doi.org/10.3367/UFNr.2020.06.038777
Данжи Дж. Космическая электродинамика. М: Гос. изд-во лит-ры в области атомной науки и техники, 1961. 208 с.
Краснушкин П.Е., Яблочкин Н.А. Теория распространения сверхдлинных волн. М.: ВЦ АН СССР, 1963. 94 с.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. Том VIII. Теоретическая физика. Издание 4-е, стереотипное. М.: Физматлит, 2003. 656 с.
Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. М.: Наука, 1979. 528 с.
Михайлова О.С. Короткопериодные УНЧ-волны в многокомпонентной космической плазме. Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. Иркутск: ИСЗФ СО РАН. 2017. 16 с.
Нишида А. Геомагнитный диагноз магнитосферы. М.: Мир, 1980. 300 с.
Alfvén H. Existence of electromagnetic-hydrodynamic waves // Nature. 1942. V. 150. P. 405–406.
Guglielmi A.V., Potapov A.S., Russell C.T. The ion cyclotron resonator in the magnetosphere // JETP Letters. 2000. V. 72. № 6. P. 298–300.
Leontovich M. On the approximate boundary conditions for the electromagnetic field on the surface of well conducting bodies // Investigations on Propagation of Radio Waves / Ed. Vvedenskii B.A. Moscow, Leningrad: AN SSSR, 1948. V. 2. P. 5–10.
Lundin R., Guglielmi A. Ponderomotive forces in Cosmos // Space Sci. Rev. 2006. V. 127. № 1–4. P. 1–116. https://doi.org/10.1007/s11214-006-8314-8
Potapov A.S., Guglielmi A.V., Klain B.I. Discrete spectrum of ULF oscillations of the ionosphere // IEEE Transact. Geosci. and Remote Sensing. 2022. V. 60. id. 4600505. https://doi.org/10.1109/TGRS.2021.3092738.
Troitskaya V.A., Guglielmi A.V. Geomagnetic micropulsations and diagnostics of the magnetosphere // Space Sci. Rev. 1967. V. 7. № 5/6. P. 689–769.
Wait J.R. Geo-Electromagnetism. New York: Acad. Press, 1982. 268 p.