Український антарктичний журнал

Том 22 № 2(29) (2024): Український антарктичний журнал
Articles

Процедура пiдготовки односекундних даних варіометра геомагнiтної обсерваторiї «Аргентинські острови»

PDF (English)
  • Юрій Сумарук,
  • Михайло Орлюк,
  • Андрій Марусенков,
  • Юрій Отруба
Юрій Сумарук
Інститут геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України, м. Київ, 03142, Україна
Михайло Орлюк
Інститут геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України, м. Київ, 03142, Україна
Андрій Марусенков
Львівський центр Інституту космічних досліджень НАН України та Державного космічного агентства України, м. Львів, 79060, Україна
Юрій Отруба
Державна установа Національний антарктичний науковий центр, Міністерство освіти і науки України, м. Київ, 01601, Україна
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2024.733
Опубліковано December 31, 2024
Ключові слова
  • абсолютні спостереження,
  • геомагнітна обсерваторія,
  • протонний магнітометр,
  • ферозондовий магнітометр
Як цитувати
Сумарук, Ю., Орлюк, М., Марусенков, А., & Отруба, Ю. (2024). Процедура пiдготовки односекундних даних варіометра геомагнiтної обсерваторiї «Аргентинські острови». Український антарктичний журнал, 22(2(29), 146-162. https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2024.733

Авторське право (c) 2024 Український антарктичний журнал

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Анотація

Магнітні обсерваторії були і залишаються основними елементами вивчення вікових і сучасних змін геомагнітного поля на поверхні Землі. Для опису та дослідження швидкоплинних процесів, що протікають в навколоземному просторі, в більшості випадків використовують дані з супутників. Однак в останні десятиліття для підтримки супутникових місій використовують дані з наземних обсерваторій. Ці дані повинні бути високодискретними, щоб з їх допомогою проводити аналіз швидкоплиннних процесів. Крім цього, оброблені дані з обсерваторій повинні постачатись якомога швидше. Завдяки технологічному розвитку стає можливим оснащувати геомагнітні обсерваторії високодискретними приладами та отримувати кінцеві дані з мінімальною затримкою. У статті описуються методи, розроблені для отримання односекундних даних ImagCDF квазідефінітивного рівня з використанням геомагнітних записів обсерваторії «Аргентинські острови». Сучасне обладнання обсерваторії та відсутність техногенних забруднень дають результати, які відповідають вимогам INTERMAGNET. Первинні дані перевірялись шляхом аналізу розподілу інструментальних похибок абсолютних вимірювань. Якість різниці абсолютного значення поля оцінювалася за такими статистичними параметрами, як середнє значення, стандартне відхилення та абсолютне значення максимального відхилення. Пікові значення шумів і нерегулярні шуми були виявлені шляхом аналізу результатів чисельного диференціювання 10 Гц записів LEMI-025№63 та різницевих сигналів цього магнітометра і протонного магнітометра ПОС-1. Регулярні шуми були ідентифіковані за спектрами сигналів. Випадкові скачки пристрою POS-1 оцінювались шляхом інтерполяції даних між правильними вимірами. Однохвилинні температурні дані датчика та електронного блоку варіометра LEMI-025№63 вибудовували відповідно до магнітних записів (тобто з ідентичними процедурами цифрової фільтрації та передискретизації). Дані оброблялися за допомогою програмного забезпечення, рекомендованого INTERMAGNET.

PDF (English)

Посилання

  1. Clarke, E., Baillie, O., Reay, S. J., & Turbitt, C. W. (2013). A method for the near real-time production of quasi-definitive magnetic observatory data. Earth, Planets and Space, 65(11), 1363–1374. https://doi.org/10.5047/eps.2013.10.001
  2. De Boor, C. (2001). A practical guide to splines (Rev. ed.). Springer New York.
  3. Di Mauro, D., Ramdani, F., Fois, M., & Alfonsi, L. (2009). Preliminary results from the first geomagnetic deep sounding in the western sector of the Anti Atlas region, southern Morocco. In J. J. Love (Ed.), Proceedings of the XIIIth IAGA Workshop on geomagnetic observatory instruments, data acquisition, and processing (pp. 73–81). U.S. Geological Survey. https://www.earth-prints.org/handle/2122/5776
  4. Faden, J. B., Weigel, R. S., Merka, J., & Friedel, R. H. W. (2010). Autoplot: A browser for scientific data on the web. Earth Science Informatics, 3, 41–49. https://doi.org/10.1007/s12145-010-0049-0
  5. Flower, S. (2017). INTERMAGNET CDF data format – ImagCDF. INTERMAGNET Technical Note TN8 (v1.0). https://intermagnet.org/docs/technical/im_tn_8_ImagCDF.pdf
  6. Friedel, R., Cunningham, G., Morley, S., Jorgensen, A., Lichtenberger, J., Mann, I., & Cliverd, M. (2017). Radiation belt modeling: ground-based contributions [PowerPoint slides]. INTERMAGNET Workshop, Hermanus, South Africa, September 3–6. https://intermagnet.org/meetings/2017-Hermanus/Friedel_IntermagnetTalk.pdf
  7. Iovannitti, I., Piersanti, M., Tozzi, R., & De Michelis, P. (2019). Discrimination between ionospheric and magnetospheric origin contribution of GIC. Geophysical Research Abstracts, 21, 1. https://openurl.ebsco.com/EPDB%3Agcd%3A2%3A9466306/detailv2?sid=ebsco%3Aplink%3Ascholar&id=ebsco%3Agcd%3A140487891&crl=c
  8. Korepanov, V., Klymovych, Ye., Kuznetsov, O., Pristay, A., Marusenkov, A., & Rasson, J. (2007). New INTERMAGNET fluxgate magnetometer. Publications of the Institute of Geophysics, Polish Academy of Sciences, C-99 (398), 291–298. https://dspace.igf.edu.pl/xmlui/bitstream/handle/123456789/90/398%20%28C-99%29.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  9. Lewis, A. (2020, July 13–15). Quasi-definitive data compliance 2017 [PowerPoint slides]. INTERMAGNET Meeting Minutes. On-Line. https://intermagnet.org/meetings/2020-Online/Lewis_qd_comparison2017.pptx
  10. Macmillan, S., & Olsen, N. (2013). Observatory data and the Swarm mission. Earth, Planets and Space, 65, 1355–1362. https://link.springer.com/article/10.5047/eps.2013.07.011
  11. Marusenkov, A. (2018). Accurate estimation of variometers’ frequency response and synchronization errors. COBS Journal, Special Issue: IAGA Workshop 2018, 5, 9. https://cobs.zamg.ac.at/gsa/index.php/en/science/publications/conrad-observatory-journal/cobsjournal-5
  12. Marusenkov, A., Leonov, M., Korepanov, V., Leonov, S., Koloskov, A., Nakalov, Ye., & Otruba, Yu. (2019). Upgrade of the Argentine Islands INTERMAGNET observatory at Akademik Vernadsky station, Antarctica. Ukrainian Antarctic Journal, (1(18)), 103–115. https://doi.org/10.33275/1727-7485.1(18).2019.135
  13. Nahayo, E., Kotzé, P. B., Cilliers, P. J., & Lotz, S. (2019). Observations from SANSA’s geomagnetic network during the Saint Patrick’s Day storm of 17—18 March 2015. South African Journal of Science, 115(1/2). https://doi.org/10.17159/sajs.2019/5637
  14. Orlyuk, M., & Romenets, A. (2008). Geomagnetic maps of the region of the station Akademik Vernadsky: Geological and ecological aspects. In International Antarctic Conference IAC2008: Ukraine in Antarctica – National Priorities and Global Integration, May 23–25, 2008, Kyiv, Ukraine (p. 91). http://www.terreco.univ.kiev.ua/conference/iac-2008
  15. Orlyuk, M., & Romenets, A. (2018). Spatial-time disturbance of geomagnetic field for some territories of the north and southern hemispheres: ecological aspect. In Proceedings of the XVIIth International Conference on Geoinformatics – Theoretical and Applied Aspects, May 2018 (Vol. 2018, p. 1–4). https://doi.org/10.3997/2214-4609.201801845
  16. Orlyuk, M. I., & Romenets, A. A. (2020). Spatial-temporal change of the geomagnetic field: environmental aspect. Geofizicheskiy Zhurnal, 42(4), 18–38. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i4.2020.210670
  17. Peltier, A., & Chulliat, A. (2010). On the feasibility of promptly producing quasi-definitive magnetic observatory data. Earth, Planets and Space, 62, e5–e8. https://doi.org/10.5047/eps.2010.02.002
  18. Rasson, J. (2008). Testing the timing accuracy of 1s INTERMAGNET variometer. INTERMAGNET Technical Note TN0001 (v1.1). https://intermagnet.org/docs/technical/im_tn_4_v1_1.pdf
  19. Rasson, J., Bracke, S., Gonsette, A., & Humbled, F. (2014, December 2–5). PEA: New magnetic observatory in East Antarctica near Utsteinen [PowerPoint slides]. The 5th Symposium on Polar Science. Tachikawa, Japan. National Institute of Polar Research.
  20. St-Louis, B. (Ed.) & INTERMAGNET Operations Committee and Executive Council. (2024). INTERMAGNET Technical Reference Manual, Version 5.1.1. https://tech-man.intermagnet.org/_/downloads/en/stable/pdf/
  21. Sumaruk, Yu., Marusenkov, A., Neska, A., Korepanov, V., & Leonov, M. (2022). Increasing the accuracy of absolute measurements at the Argentine Islands geomagnetic observatory of the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station. Ukrainian Antarctic Journal, 20(2(25)), 151–163. https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2022.697
  22. Turbitt, C. (2014). INTERMAGNET definitive one-second data standard. INTERMAGNET Technical Note TN6 (v1.0). https://intermagnet.org/docs/technical/im_tn_06_v1_0.pdf
  23. Turbitt, C., Matzka, J., Rasson, J., St-Louis, B., & Stewart, D. (2013). An instrument performance and data quality standard for INTERMAGNET one-second data exchange. In P. Hejda, A. Chulliat, & M., Catalán (Eds.), Proceedings of the XVth IAGA Workshop on Geomagnetic Observatory Instruments, Data Acquisition and Processing, Extended Abstract Volume (pp. 186–188). Real Instituto y Observatorio de la Armada en San Fernando. https://publicaciones.defensa.gob.es/media/downloadable/files/links/P/D/PDF502.pdf
  24. Worthington, E. W., & Matzka, J. (2017). U.S. Geological Survey experience with the residual absolutes method. Geoscientific Instrumentation, Methods and Data Systems, 6(2), 419–427. https://doi.org/10.5194/gi-6-419-2017